（环境科学专业论文）树脂吸附h酸的吸附机理及应用研究.pdf

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后者c o d 去除 率仅5 0 % ， 效果亦不理想。 近年来， 还有一些在以 上基础上发展起来的组合技术的报道。 下表 1 . 1 是近年来h 酸生产废水的治理 研究情况。 表 1 . 1 h酸生产废母液治理研究情况 单位方法简介 大连物化所湿式空气氧化 法 浓度为 1 0 0 0 0 m g / l 的 模拟h 酸废 水 c o d 的去 除 率可达到8 8 . 7 %， 色度降 低9 6 . 8 % 光一 f e n t o n试 剂 c o d 4 0 0 m g / l 的低 浓h 酸 废水的c o d 去除率可 达到6 3 %，色度降低 8 2 % 武汉科技学院环境 与化学工程研究室 络合萃取法 h 酸废水c o d 可由 2 5 0 0 0 m g / l 降 低至3 0 0 0 m g / l 以下，反萃取可浓缩 5 1 0倍 清华大学环境工程 系 亚铁一 过氧化 氢氢化法 c o d 6 0 0 0 0 m g / l 的h 酸废水的c o d 去除 率可达 到9 0 % 光催 化氢化法 浓度为5 0 m g / l 的 模拟h 酸废水c o d 的去除率 可达到 9 0 % . 沈阳市环保工程设 计研究院 铁屑过滤 十石灰乳混凝 浓度为2 9 5 0 0 m g / l 的h 酸废水c o d 的去除率 可达到 7 5 %.色度降低9 0 % 1 . 2 . 2高浓度难降解有机化工废水治理技术方法 1 . 2 . 2 . 1萃取法 萃取法是利用废水中污染物质在水和萃取剂之间分配系数的不同， 经过两 相的充分接触， 使有毒物质从水相转移到萃取相中， 然后 经反萃取， 把有毒物 质与萃取剂分离开来， 后者循环使用，而前者可实现有效的回收利用， 因而常 常作为实现废水治理与资源化的有效途径之一。 根据作用机理及操作方式得不 同，可分为络合萃取法和液膜萃取法。 基于可逆络合反应的萃取分离方法被称为络合萃取， 在络合萃取工艺过程 第一章 前言 中， 溶液中 待分离溶质与 含有络合剂的 萃取剂 相接触， 络合剂与待分离溶质反 应形成络合物， 并使其转移至萃取相内， 进行逆向反应时溶质得以回收， 萃取 剂循环使用。 络合萃取对于极性有机物稀溶液 分离具有高效性和高选择性， 近 年来国内外络合萃取的研究开发工作异常活跃， 在有机磺酸、 有机接酸、 有机 胺、 酚类及带有两性官能团等有机物废水的治理方面显示良好的发展前景， 处 理了以前传统方法无法解决的难题，如在对氨基酚、 6 一 硝基间甲 酚、 苯胺、 硝 基甲苯、 d s d 酸、h酸、j 酸、吐氏酸、 环已 胺、氨基苯甲 酸等多种染料中间 体生产产生的废水处理中展现出 很大优势和发展前景， 目 前国内 有多套工业化 处理装置在运行。 近几年国内 采用萃取法处理 染料中间 体废水并回收的研究情 况见下表1 .2 0 表1 . 2萃取法处理染料中间 体废水研究实例 废水种类萃 取 剂c o d c r 去 除 率回收情况 2 , 3 酸废水 络 合 萃 取 法 h l e - 3 萃取剂 9 6 % 苏州某染料化工厂工业化引 用，可回收2 - 蔡酸和2 , 3 一 酸 萃取反萃取 n 2 3 5 + 磺化煤油 9 6 . 4 % 回收主要成分二蔡酚和 2 , 3 酸 四酸废水( h 酸、 t 酸、 吐氏酸、 j 酸)f m 萃取反萃取 7 3 0 1 + 煤油 9 6 % 可回收蔡磺酸类有机物，需要 进一步处理可达排放标准 。 h 酸废 母液(n . 1 p 萃取反萃取 7 3 0 1 - 磺化煤油 一 正辛醇- n a o h 9 3 % 可回收h 酸、t 酸 络合萃取 n 2 3 5 + 磺引 法 匕 煤油 回收h 酸， 回收率可达9 0 % 以 上 1 - 2 - 4 酸废水 ( 1 s ) n 2 3 5 十 煤油 9 5 % 可回收 1 - 2 - 4 酸废水 d s d 酸氧化废 水 1 4 . ， 。 】 h 2 s o ; 一三 辛 胺 ( t o a ) 一 煤油 9 4 . 3 %回收d n s 酸化合物 吐氏 酸p a萃取反萃取十 化 学氧化法 n : 二煤油 - h 2 s o , - n a o h 9 5 % 山东省某国营化工厂工业化应 用 回收吐氏 酸与轻基吐氏 酸 氨 基 一 j 酸117 萃取反萃取 p c w 2 5 萃取剂 9 5 % 回收氨基可 酸，纯度可达 9 3 % 以上 c l t 酸废水u 8 . 1 刃 络合萃取法 三辛胺十 正辛醇 + 煤油 9 6 % 回收c l t 酸，萃取率可达 9 6 % 萃取反萃取 n z 。 二 煤油 9 0 % 可回收c l t 酸，1 2 6 k g c l t / t 废 水 第一章 前言 液膜 分离萃取法是通过两液相间形成界面一液相 膜， 将两种不同 但又能混 溶的溶液隔开， 经选择性渗透， 使物质分离提纯， 该技术具有膜薄、 比表面积 大、分离效率高、 速度快、过程简单、 成本低、用途广等优点，但是膜的制备 技术要求高。 液膜主要由 膜溶剂、 乳化剂和添加剂组成， 按其构型和操作方式 的不同， 可分为乳状液膜和支持液膜， 目 前国外己应用于多种有机废水的处理。 近年来我国液膜处理染料中间体生产废水的技术研究工作进展很快， 许多研究 机构进行大量研究并取得了 很大突破， 许多技术有望工业化应用， 如含酚废水、 氨基 j 酸、 j酸、4 -硝基甲 苯一 2 -磺酸、乙酸、0 一茶磺酸纳等有机废水的 处理。 表1 . 3 是近年来应用液膜萃取法处理染料中间 体废水的研究成果。 液膜 萃取法在处理此类高浓度难降解有机废水方面均表现出简便、 快速、 分离效果 好等优点。 但是存在乳液溶胀和破裂现象， 限制了内相浓缩液浓度的提高， 破 乳技术尚 未完善，而且处理费用高，不易实现规模化生产。 表1 . 3液膜萃取法处理染 料中间 体生产废 水研究应用情况 废水种类萃取剂原废水水质处理效率 h 酸【即 ， s p a n - 8 0 , f s n - 1 0 0 为 复合表面活性剂 三辛胺为流动载体 c o d 2 万m g / l8 2 . 2 % ( c o d c r 去除率) t酸母液生产废水 z 7 乳化剂l 十 中性磷萃取 剂 t b p c o d 6 万m g / lc o d 去除率为6 9 . 5 % , 奈 磺酸盐回收率为9 2 . 3 % j 酸工 业废 水2 p 7l m s - 2 + 三辛胺十 煤油 c o d 3 4 ，万 m g / l 9 6 %( 萃取率) 1 . 2 . 2 . 2吸附法 用吸附法处理染料中间体废水的报道不少， 采用的吸附剂有活性炭、改性 纤维素、粘土矿物、硅胶等。然而， 多数吸附剂的再生性能、机械强度不够理 想。 如常见的活性炭， 虽然其吸附容量大， 对高、 低浓度的废水都有较好的去 除效果， 但常用的活性炭再生方法如热再生等条件苛刻、 再生效率低， 机械强 度差， 用于废水处理时成本较高， 水中污染物不易实 现资源化。 而近年来发展 起来的吸附树脂因其独特的优势受到人们的关注， 其在处理蔡系有机废水方面 己取得了可喜的成果。 树脂吸附法具有吸附效果好、 脱附再生容易、 操作简单、 可回收资源等优点， 是一种处理有机废水的有效方法。 2 0 世纪7 0 年代以来随着吸附与分离高分子发展迅速， 采用树脂吸附处理 第一章 前言 有机废水技术应运而生， 其特点是可从水溶液中吸附有机物， 并可方便的脱附 再生， 从而实现废水中有机物的 富 集、 分离和回收。 树脂吸附法克 服了如活性 炭、 粉煤灰和煤渣等吸附剂所存在的吸附选择性差、 解吸再生困 难、 吸附量小、 机械强度差、 难以实现综合利用等问 题， 并且树脂还有适用范围宽， 吸附效果 不受所含无机盐的影响; 不产生二次污染; 可以回收废水中有用的有机物， 工 艺简单操作方便等优点，成为用于环境污染治理的吸附分离新材料的研究热 点。 近年来己 用在染料中间体废水处理中吸附回收酚类、 胺类、 有机酸等， 如 1 - 蔡胺、 2 , 3 酸、 2 -蔡酚、 周位酸、 氨基j 酸等蔡系染料中间体废水的处理， 现在国内己 有数十套工业装置 投入运行。 目 前， 针对有机磺酸类等化工废水的 特点， 国内外己 合成了具有不同 物理和化学结构的新型树脂并取得了 较好的 处 理效果17 , 18 7 ， 近些年又开发并应用了高吸附容 量、 优良 孔结构和高机械强度的 超高 交 联吸附 树 脂， 并取得了 令 人 满意的 成果 iu - 2 7 ) 。 近年来应用 树脂 吸附 法 处 理染料中间体废水的研究情况见表1 . 4 0 表1 . 4树脂吸附 法处理染料中间 体废水的应用研究情况 废水种类树脂类型c o d c r 去除率回收情况 d s d 酸废水13 8 1n d 8 0 4 大孔 树脂 9 1 % 回收d n s 酸， 纯度可达8 0 % 吐氏 酸 废水【zs x d x - 1 大孔 吸附树脂 8 8 % 回收吐氏 酸、 前体b - 轻基蔡磺 酸 等 1 , 2 一 重氮氧基蔡 一 伞 磺 酸 n d a - 4 0 99 9 % 回收1 , 2 , 4 一 酸氧体 色 酚a s 废 水13 11 超高交联树 脂 n d a - 2 2 2 9 9 %( 色酚a s 和 2 ，3 酸去除率) 回收色酚as和2 , 3 酸 苯脱生产废水 i 韶 h z - 8 4 1 大 孔树脂 7 8 % - - 8 8 %回收苯阱，苯麟去除率9 9 % p 一 蔡 磺酸13 3 i n d i o n 8 6 0 树脂 回收p 一 蔡磺酸， 去除率可达9 8 % 以上 1 , 2 , 4 - 酸 13 , 1a l - 8 树脂9 勺 % 回收1 , 2 , 4 一 酸，纯度7 5 % 2 , 3 一 酸废水n . 9 6 % 可回 收2 , 3 酸 等 有 机 物 朋 a - 7 0 89 6 % 可回收有机物会用于生产工艺， 已有工业化应用 邻苯甲 胺13 8 7 n d a 8 0 4 9 9 % 高浓度脱附 液可回收邻苯甲 胺 1 . 2 . 2 . 3湿式氧化法和湿式催化氧化法 湿式氧化法是从2 0 世纪5 0 年代发展起来的一种重要的处理有毒、有害、 第一章 前言 高浓度的 有机废水的有效的 水处理方法。 它是在高温 ( 1 2 5 3 2 0 0c ) 和高压 ( 0 . 5 -2 0 m p a ) 条件下， 以 空气中的氧气为氧化剂 ( 现在也有使用其他氧化剂 的，如臭氧、过氧化氢等) ，在液相中将有机污染物氧化为 c o l 和水等无机物 或小分子有机物的化学过程。 湿式催化氧化法是在传统的 湿式氧化工艺中加入 适宜的催化剂以降低反应的温度和压力，提高氧化分解能力，缩短反应时间。 若配合使用双氧水、 臭氧等氧化剂， 则可以增加自由基产生速率， 进一步提高 废水处理效率。杜鸿章等研制了具有高氧化活性的含贵金属一 稀土金属双活性 组分催化剂，对 h酸母液工业废水进行了 催化湿式氧化治理研究。处理的 h 酸废水含c o d c , 4 6 3 9 1 m g / l ， 色度5 6 0 0 倍， c o d , 和色度的去除 率分别达到了9 5 . 4 % 和9 8 . 2 % 。处理后的废水可生化性有所提高， 可进一步用生化法降解排放， 催 化剂运转稳定性良好。 1 . 2 . 2 . 4光催化降解 又称为光催化氧化技术。 目 前研究较多的是非均相半导体光催化氧化法和 均相光氧化法两大类。 ( 1 ) 非均相半导体光催化氧化法。 t i o 2 和s r o 2 等半导体物质能被近紫外光 辐射激活，形成轻基 ( o h ) , 0 - 2 或h 2 0 2 ， 利用这些活性很高的自由基， 可以氧 化各自 有机物并使之完全矿化. 应用较多的催化剂是t i o 2 , t i o 2 光化学性质稳 定、无毒、 价廉且易得。 金 振兴等采用 光化学沉积法制备了a g / t i o , 光催化 剂， 并对典型难生物降解的 有机污染物h 酸 进行了光催化降 解研究。 结果 表明， 质量分数1 . 0 % 担载量的a g 能显著提高t i o 2 光催化活性， 可在较短时间内 实现 对h 酸较高的降解速率。 ( 2 ) 均相光氧化法。与半导体光催化氧化法相比，加入 0 h a, f e n t o n 试剂等氧化剂与光一起作用的均相光氧化法， 其氧化能力和光解速率都 远远超 过单纯的半导体光催化氧化法， 而且不存在催化剂的回收和固定， 以及催化剂 的污染和活化等问题。 常用的 均相光氧化体系有u v / 0 uv/ h 2 0 2 , w/ f e n t o n , u v / h 2 0 2 / 草酸铁络合物等。 其中应用较多的是f e n t o n 试剂，即亚铁一 过氧化氢 法。 该法对含苯酚废水，氯酚废水， 城市污水，印染废水，垃圾渗出水中难分 解有机物有良 好的处理效果，所以，f e n t o n试剂法作为一种高级氧化法日 益 受到重视。祝万鹏等研究了用f e n t o n 试剂法处理 h 酸废液的可能性和工艺条 件，改善它的生物降解性能，为生化处理创造条件。 第一章 前言 第三节 树脂吸附法处理蔡系染料中间体废水 1 . 3 . 1树脂吸附法的特点 吸附树脂是指一类多孔性的、 高度交联的高分子共聚物。 这类高分子材料 具有较大的比表面积和适当的孔径， 可从气相或溶液中吸附某些物质。 吸附树 脂有很多种类， 其中离子交换树脂应用较为常见。离子交换树脂( i e r ) 是一种 含有活性基团的合成功能高分子材料， 它是交联的高分子共聚物引入不同性质 离子交换基团而成的。离子交换树脂具有交换、选择、吸附和催化等功能， 在 工业废水处理中， 主要用于回收重金属和贵稀有金属， 净化有毒物质， 除去有机 废水中的酸性或碱性的有机物质如酚、酸、胺等。目 前， 在工业废水处理中使 用的离子交换树脂有阴离子交换树脂、 阳离子交换树脂、 两性离子交换树脂等。 按树脂形态的不同可分为凝胶型和大孔型两类， 其中 大孔型吸附树脂应用更为 广泛. 大孔吸附树脂是内部呈交联网状结构的高分子珠状体， 与常见的工业给 水处理用离子交换树脂不同， 大孔吸附树脂不带酸碱功能基， 不能进行离子交 换反应， 但其具有优良的 孔结构和很大的比表面积，可从水中吸附有机溶质， 从而实现废水中 有机物的富 集和分离3 7 - 4 11 大量的研究工作表明 ， 树脂吸附法处理有机工业废水具有以 下特点: ( 1 ) 适用范围宽， 实用性好。 废水中 有机物浓度从几个到上万m g / l 均可应 用此法进行处理， 且吸附效果不受溶液中 所含无机盐的影响。 ( 2 ) 吸附效率高， 脱附再生容易。 废水经吸附后一般均可达到或接近排放标 准， 对有机物的吸附率通常可达9 9 % 以上， 不产生二次污染物。 脱附常用酸碱或 有机溶剂， 脱附率一般可达9 5 % 以 上。 ( 3 ) 树脂性能稳定， 使用寿命长。 树脂有较高的耐氧化、 耐酸碱、 耐有机溶 剂的性能， 可在1 5 0 以下长期使用， 在正常情况下年损耗率小于5 % 0 ( 4 ) 有利于综合利用， 变废为宝。废水中的污染物多为生产中流失的原料、 中间 体或产品， 一般价格较高 ， 采用该法能使其大部分得到回收 利用， 获得可观 的经济效益。通常回收价值与装置运转费用相当， 有的尚有盈余。 ( 5 ) 工艺简单， 不需特殊设备， 技术容易掌握， 操作简便， 运行中 热能和电能 消耗较低。 正是由于这些特点， 吸附树脂用于处理高浓度、难降解的有机工业废水日 第一章 前言 益受到世界各国的重视， 我国已有很多成功的 先例， 在从化工生产废水中高效 吸附并回收酚类、 胺类、 有机酸类、 硝基物、 卤代烃等方面， 取得了重大进展， 现有几十套工业装置投入运行。 采用该法， 不仅可使废水达标排放， 而且可从废 水中富集回收有用的化工原料， 以使污染物资源化， 可实现环境效益和经济效 益的统一。 1 . 3 . 2树脂吸附法的应用情况 以下是己 有报道的具体研究项目的应用概况。 ( 1 ) 2 , 3 一 酸生产废水治理与资源化。 应用树脂附 法处理2 , 3 一 酸生产废水， 原废水呈黄色， 内 含2 - 蔡酚及2 , 3 一 酸7 0 0 - 1 0 0 0 m g / l 。 经树脂吸附处理后出 水 无色透明 ， 蔡系化合物含量 9 4 % 。同时从每吨废水中可以回收苯乙酸约 3 1 7 k g ， 回收价值抵偿操作费用并有盈余。 目 前中外合资济宁电化有限公司已建 成日 处理4 0 吨苯乙酸生产废水的工业装置， 运行结果良 好。 ( 4 ) 其它有毒有机废水的治理与资源化。 采用树脂吸附法还成功地对水杨 酸、对苯二甲 酸、1 , 2 , 4 一 酸、4 b 酸 2 - 蔡酚， 吐氏酸、1 , 4 一 二轻基蕙醒、山梨 酸和植物生长调节剂 “ 7 8 4 1 ”等几十种有毒有机废水进行处理和资源化， 取得 第一章 前言 了 满意的 效果。 大部分项目 在国内 外未 见文献报道， 但有的己 完成中 试和试生 产， 将为众多企业有机废水的有效治理与达标排放作出贡献。 第四节 研究目 的和内 容 4 . 1研究目 的 据国内 外的 研究现 状，虽然用树脂 吸附法处理 染料中间体废水有所报道， 但目 前 还未应用于处理h 酸废水， 处 理这 种废水的方法有很多， 但大多不甚理 想。 本研究的特色与创新之处就在于， 把目前研究较深入的树脂吸附法应用于 处理 h 酸生产废水这一难题上，通过对比研究，筛选出处理废水的最佳树脂， 确定最佳实 验条件， 为工 程实践提供参 考依据， 该 方法经济适用， 可实现资 源 化，对废水中同类化合物的处理具有指导意义。 ( 1 ) 应用树脂吸附法处 理 h 酸废水的 影响因素 及研究 机理 ( 2 ) 应用 该方法可回收h 酸， 回用于 生产阶段， 有一定的经济效益和环境 效益 0 ) ， 这就符合任何不可逆过程的进行都要求嫡增大的原理， 吸附作用能自 动 进行，而嫡的增加成为吸附进行的推动力。 当有机物分子量增大， 在水中溶解度减小时， 嫡的增加就越大， 也就越容 易被树脂吸附。如果有机分子完全溶解于水或有机溶剂里，就不出现 “ 冰山” 第三章 树脂对h酸的吸附热力学和吸附动力学研究 现象， 遇到吸附 树脂时也没有嫡的增加， 吸附就不能进行。 如果树脂上原来吸 附了 有机物质， 在遇到完全能溶解这种有机分 子的溶剂时， 吸附 质也要跑到溶 剂里， 而发生解吸， 所以 一般是用完全溶解吸附质的有机溶剂来解吸，也就是 所谓改变亲水一 憎水平衡而解吸，显然， 解吸也是嫡的增加。 c 2 )表面能降低的解释。吸附树脂在制备过程中聚合达到凝胶点出现相 分离以后， 内部集结成许多微小球， 微小球表面构成精细凹凸不平面积巨大( 数 百平方米) 的活性尖端。 在任何物质的集聚中， 表面层以下，内部分子总是包 围着同种分子， 而四周各向引力都是平衡的， 但表层分子外面没有同种分子吸 引， 引力得不到平衡， 所以会出 现紧缩自 己 ， 吸引外面其它分子的力， 产生表 面张力， 表面积 越大， 表面张力也越大， 活性也越高， 要求降 低表面张力的 倾 向也越大， 吸附能力也越强。 所以凡是能降低树脂表面能的吸附过程都能够自 动进行。 也可以说是吸附树脂的表面能够吸附使自己表面张力降低的物质。 也 就是凡能降低树脂表面等压位的气体或溶质都自动在树脂表面吸附。 这就是剩 余价力解释的论据，即吉布斯吸附方程的基础. ( 3 )自由能降低 ( af ) 的解释。 吸附树脂由 溶剂里吸附溶质，实际上是 吸附质与吸附树脂及溶剂之间作用力平衡的结果， 要求吸附质与树脂的作用力 大于与溶剂的作用力， 这可用溶质分子由 溶液跑到树脂表面产生的自由能减少 来衡量。酸、碱、盐的存在会减少有机物在水里的溶解度，故对吸附有利。 以上仅仅是从不同的角度给与解释，实质是一样的。 化学热力学帮助我们解决了能量平衡和反应方向和限度的问题， 但还有一 个重要的问 题没有涉及， 就是反应快慢问 题， 亦即反应速度问题。由于热力学 未考虑时间因素和反应进行的具体步骤， 所以回答不了有关速度和具体历程等 问题。 这样， 就有必要研究如何使吸附反应进行， 如果速度慢， 如何使其加速， 如果不希望它发生， 如何抑制它， 降低其速度， 等等。 总的来说， 就是要做到 能控制反应， 使其按照我们的要求进行。 为了能有效地控制反应， 需要研究各 种条件如浓度、 温度等对反应速度的影响， 还要探讨反应进行的具体步骤或历 程，即反应机理一 这些都属于化学反应动力学的内容，以 便了解物质进行反应 的内 在根据， 更深入地理解化学反应的本质， 这样才能更主动地指导生产和进 行科学实验圆。 第三章 树脂对h酸的吸附 热力学和吸附 动力学研究 第二节 实验部分 3 . 2 . 1实验试剂和仪器 c) 试剂 h 一 酸钠盐化学纯 无水乙醇化学纯 弱碱络合吸附树脂n d 9 0 0 大孔弱碱性阴离子交换树脂d 3 0 1 ，南开大学化工厂 ( 2 )仪器 7 2 1 型紫外可见分光光度计 s h a - b 型恒温振荡器江苏常州国 华电 器 电子天平，玻璃夹套吸附柱 兰格蠕动泵b t o - 1 0 0( 保定) ，电热真空千燥箱 3 . 2 . 2实验方法 3 . 2 . 2 . 1树脂预处理 ( 同第二章第二节2 . 1 ) 3 . 2 . 2 . 2 h 酸水溶液的配制和测定 ( 同 第二章第二节2 . 2 ) 3 . 2 . 2 . 3静态平衡吸附实验 ( 同第二章第二节2 . 3 ) 3 . 2 . 3吸附动力学实验 对起始浓度为4 0 0 m g / 1 的h 酸水溶液在两种不同温度下 ( 2 5 和3 5 0c ) 下进行静态吸附动力学研究的实验方法如下:准确称量两种干树脂各 1 . o g ( n d 9 0 0 和d 3 0 1 ) ， 用适量乙醇润湿浸泡1 0 分钟后， 用蒸馏水洗涤冲洗数次， 晾干残余水分后移入两个广口 瓶中，分别加入配制好的 浓度为 4 0 0 m g / 1的h 酸溶液，然后将广口 瓶置于恒温振荡器中以1 5 0 r / m i n的转速振荡，自 溶液与 树脂接触时计时开始 ( t = 0 ) ， 取样时间 分别为 2 , 5 , 1 0 , 1 5 , 2 0 , 2 5 , 3 0 , 4 0 , 6 0 , 1 2 0 , 1 8 0 , 2 4 0 , 3 0 0 , 3 6 0 m i n . . . 直至吸附接近平衡。 狈 业 定溶液中h 酸的即时浓度 ( c , ) 。根据式 3 . 1 计算固相中 吸附质的即时累积吸附量 第三章 树脂对h酸的吸附热力学和吸附动力学研究 r 1 伽 9 / 9 ) : s 1 = ( c 。 一 砚) v / w ( 式 3 . 1 ) 其中c o 和砚分别代表起始 溶液 浓度和 吸 附t 时 刻的溶液中 溶 质的即 时 浓 度 ( m g / 1 ) , v 是溶液的体积 ( 1 ) , w 是千树脂重量 ( g ) . 第三节 结果与讨论 3 . 3 . 1树脂n d 9 0 0 和树脂d 3 0 1 对h 酸的吸附热力学性质 在吸附剂 对吸附质的吸附 过程中 产生的 热效应是重要特征之一。 根据吸附 烩变d h 、吸附 嫡变a s 和吸附自 由 能变d g 三个热力学参数可以 推测吸附 剂 - 吸附质之间相互作用力的大小和方式。 ( 1 )吸附烩变 d h 根据v a n t h o f f 方程可以 推导出 吸附 烙计算公式8 l a h = - r d ln 二 d ( 1 / t ) 其中k 是 平 衡常数， r 是理 想 气 体 常 数( k j / m o l k ) ， t 是 绝 对 温 度( k ) . 吸附焙变和吸附 量密切相关， 当 吸附量固定 在一个定值时， 所推导出的吸附 焙 称为等量吸附 焙，可通过下式计算: in 上= c e in k o + 一 万 ( 式 3 . 2 ) 式中 c . 是在绝对温度 t ( k ) ( m m o l / l ) ， k o 为常数。 rt 时，特定的吸附量 9下溶质的平衡浓度 吸附烩变 h的大小可直接反映出吸附剂与吸附质分子之间以及吸附剂 与溶剂之间作用力的性质。 一般而言， 吸附可分为物理吸附