活性炭吸附實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二活性炭吸附實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步了解活性炭的吸附工藝及性能；掌握間歇式活性炭吸附工藝處理污水確定設(shè)計(jì)參數(shù)的方法；二、實(shí)驗(yàn)原理活性炭吸附就是利用活性炭的固體表面對(duì)水中一種或多種物質(zhì)的吸附作用，以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。活性炭的吸附作用產(chǎn)生于兩個(gè)方面，一是由于活性炭與內(nèi)部分子吸附質(zhì)分子通過(guò)分子間力產(chǎn)生的吸附，稱(chēng)為物理吸附；另一個(gè)是由于活性炭與被吸附物質(zhì)之間的化學(xué)作用，此為化學(xué)吸附?；钚蕴康奈绞巧鲜鰞煞N吸附綜合作用的結(jié)果。當(dāng)活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等時(shí)，即單位時(shí)間內(nèi)活性炭吸附的數(shù)量等于解吸的數(shù)量時(shí)，被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度和在活性炭表面的濃度均不再變化，而達(dá)到了平衡，此時(shí)的動(dòng)態(tài)平衡稱(chēng)為活性炭吸附平衡。而此時(shí)被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度稱(chēng)為平衡濃度?；钚蕴康奈侥芰σ晕搅縬表示q=V（C0-C）

M式中：q——活性炭吸附量，即單位質(zhì)量的吸附劑所吸附的物質(zhì)質(zhì)量，g/gV——污水體積，LC0，C——分別為吸附前原水及吸附平衡時(shí)污水中的污染物濃度，g/LX——被吸附物質(zhì)量，gM---活性炭投加量，g在溫度一定的條件下，活性炭的吸附量隨被吸附物質(zhì)平衡濃度的提高而提高，兩者之間的變化曲線稱(chēng)為吸附等溫線，通常用費(fèi)蘭德利希經(jīng)驗(yàn)式加以表達(dá)。q=K?%q——活性炭吸附量。g/gC——被吸附物質(zhì)平衡濃度，g/LK,n——與溶液的溫度、pH值以及吸附劑和被吸附物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)。將費(fèi)蘭德利希經(jīng)驗(yàn)式取對(duì)數(shù)后變換為下式：lgq=lgK+1/nlgC將q、C相應(yīng)值點(diǎn)繪在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，所得直線的斜率為1/n，截距為K，即可求得K和n。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與試劑間歇式活性炭吸附實(shí)驗(yàn)裝置六聯(lián)攪拌器1臺(tái)或磁力振蕩器3.250ml錐形瓶5個(gè)粉末活性炭烘箱COD、色度測(cè)定分析裝置、濾紙配水四、實(shí)驗(yàn)步驟將某污水用濾紙過(guò)濾，去除水中懸浮物或自配污水，測(cè)定該污水的COD、色度等值。

將粉狀活性炭放在蒸餾水中浸24小時(shí)，然后放在105^烘箱內(nèi)烘至恒重，備用。在5個(gè)250ml的錐形瓶中分別投加0mg、100mg、200mg、300mg、500mg粉狀活性炭。在每個(gè)三角瓶中投加同體積過(guò)濾后的污水，使每個(gè)燒瓶中的COD濃度與活性炭濃度的比值在0.05-5.0之間。測(cè)定水溫及pH值，將錐角瓶放在振蕩器上震蕩，當(dāng)達(dá)到吸附平衡（時(shí)間延至濾出液得有機(jī)物濃度COD值不再改變）時(shí)即可停止振蕩。（時(shí)間一般為30min以上）過(guò)濾各錐形瓶中的污水，測(cè)定其剩余COD值，求出吸附量q。實(shí)驗(yàn)記錄如表五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理按原始數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算吸附量q利用q、C相應(yīng)數(shù)據(jù)和公式，經(jīng)回歸分析求出K、n值或利用作圖法，將C和相應(yīng)的q值在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上繪制出吸附等溫線，所得直線的斜率為1/n，截距為K。六、思考題吸附等溫線有什么現(xiàn)實(shí)意義？作吸附等溫線時(shí)為何要用粉狀炭？化學(xué)需氧量的測(cè)定（高錳酸鉀法）一、測(cè)定步驟1、取100mL混勻水樣（如高車(chē)孟酸鹽指數(shù)高于5mg/L，則酌量少取，并用水稀釋至100mL）于250mL錐形瓶中。2、加入5mL（1+3）硫酸，搖勻。3、加入10.00mL0.01mol/L高車(chē)孟酸鉀溶液，搖勻，立即放入沸水浴中加熱30分鐘（從水浴重新沸騰起計(jì)時(shí)）。沸水浴液面要高于反應(yīng)溶液的液面。4、取下錐形瓶，趁熱加入10.00mL0.0100mol/L草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，搖勻，立即用0.01mol/L高車(chē)孟酸鉀溶液滴定至顯微紅色，記錄高車(chē)孟酸鉀溶液消耗量。5、高錳酸鉀溶液濃度的標(biāo)定：將上述已滴定完畢的溶液加熱至70^，準(zhǔn)確加入10.00mL草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.0100mol/L）再用0.01mol/L高車(chē)孟酸鉀溶液滴定至顯微紅色。記錄高車(chē)孟酸鉀溶液的消耗量，按照下式求得高錳酸鉀溶液的校正系數(shù)（K）：10.00求得高錳酸鉀溶液的校正系數(shù)（K）：10.00式中：V一高車(chē)孟酸鉀溶液消耗量（mL）。6、空白值測(cè)定若水樣經(jīng)稀釋時(shí)，應(yīng)同時(shí)另取100mL水，同水樣操作步驟進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)。記錄耗用的高錳酸鉀溶液的體積(V。)。注意事項(xiàng)：1、在水浴加熱完畢后，溶液仍應(yīng)保持淡紅色，如變淺或全部褪去，說(shuō)明高錳酸鉀的用量不夠。此時(shí)，應(yīng)將水樣稀釋倍數(shù)加大后再測(cè)定。2、在酸性條件下，草酸鈉和高錳酸鉀的反應(yīng)溫度應(yīng)保持在60-80°C，所以滴定操作必須趁熱進(jìn)行，若溶液溫度過(guò)低，需適當(dāng)加熱。二、測(cè)定結(jié)果的計(jì)算1、水樣不經(jīng)稀釋100高孟酸鉀指數(shù)(O2,mg/L))、)K-10]xMx8x1000式中：V］一滴定水樣時(shí)高錳酸鉀溶液的消耗量(mL)；K—校正系數(shù)；M一高錳酸鉀溶液濃度(mol/L)；8一氧(1/202)摩爾質(zhì)量。1002.水樣經(jīng)稀釋高錳酸鉀指數(shù)(O2，mg/L)={[(10+匕)K—10]—[(10+匕)K—10]C}Mx8x10001T^高錳酸鉀指數(shù)(O2，mg/L)=2式中，V0一空白實(shí)驗(yàn)中高錳酸鉀溶液消耗量(mL)；V2一水樣量(mL)；C一稀釋的水樣中含水的比值，例如：10.00mL水樣用90mL水稀釋至100mL，則C=0.90。數(shù)據(jù)列表表示如下:編號(hào)(mL)K(mL)(mL)(mL)高錳酸鉀指數(shù)(02,mg/L)d相對(duì)(%)123平均值/試驗(yàn)水樣的配置1、活性炭吸附試驗(yàn)：一大桶水加黑墨汁幾滴，顏色深，主要用于測(cè)色