实验6活性炭吸附实验

1、实验6活性炭吸附实验 1实验目的 了解活性炭吸附工艺，掌握测定吸附等温线的操作过程。 2实验原理 活性炭吸附就是利用活性炭固体表面对水中一种或几种物质的吸附作用，达到净化水质 的目的。活性炭对水中所含杂质的吸附既有物理吸附也有化学吸附。 当活性炭对水中所含物质吸附时，水中的溶解性物质在活性炭表面积聚而被吸附，同时 也有一些被吸附物质由于分子的运动而离开活性炭表面，重新进入水中，即同时发生解吸现 象。当吸附与解吸处于动态平衡状态时，称为吸附平衡。而此时被吸附物质在溶液中的浓度 称为平衡浓度C。活性炭的吸附能力以吸附量 qe表示，用m克活性炭吸附溶液中的溶质，被吸 附的溶质为x毫克，则吸附量qe可

2、按下式计算： qe - (Co Ce)V(1) m m 式中，qe为平衡吸附量(mg/g);Co与Ce分别为吸附质的初始浓度与平衡浓度(mg/L);V为溶 液的体积(L);m为所用的活性炭的质量(g)。 qe的大小除了决定于活性炭的品种之外 ，还与被吸附物质的性质、 浓度、水的温度及pH C吸附平衡时的溶液浓度(mg/L)。 ，且活性炭对被吸附 ，表示吸附等温线的公 值有关。一般说来，当被吸附的物质不容易溶解于水而受到水的排斥作用 物质的亲与作用力强、被吸附物质的浓度又较大时，qe值就比较大。 由吸附量qe与平衡浓度 C的关系所绘出的曲线称为吸附等温线 式称为吸附等温式，比较常用的吸附等温式有

3、有Langmuir、BET与Fruendlich吸附等温式。 在水与废水处理中通常用Fruendlich吸附等温式来比较不同温度与不同溶液浓度时的 活性炭的吸附容量，即 1 qeKCn(2) 式中：qe吸附容量(mg/g); K与吸附比表面积、温度有关的系数 n与温度有关的常数,n 1; 这就是一个经验公式，通常用图解方法求出K,n的值为了方便易解，往往将式(2)变换成 线性对数关系式 C ci lg qe lg 0lg K - Ig C(3) mn 式中:Co水中被吸附物质原始浓度(mg/L); C 被吸附物质的平衡浓度(mg/L); m活性炭投加量(g/L)。 3实验设备与试剂 (1) 间

4、歇式活性炭吸附装置，间歇式吸附采用三角烧瓶，在烧瓶内放入活性炭与水样进行振荡。 (2) 振荡箱 (3) 天平 (4) 烘箱 (5) 分光光度计 (6) 注射器、塑料滤头、滤膜等 (7) 活性炭 4实验方法 (1) 标准曲线的绘制 向一系列 50mL比色管中分别加入 0、0、2、0、4、0、6、0、8、1、0mL的250mg/L 亚甲基蓝标准溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀后在660nm波长处，以蒸馏水为参比测定吸光 度。以亚甲基蓝浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制亚甲基蓝标准曲线。 (2) 间歇式吸附实验 将活性炭放在蒸馏水中浸泡24h，然后在105C烘箱内烘24h，再将烘干的活性炭研碎， 使其

5、能通过200目以下筛孔的粉状活性炭。因为粒状活性炭要达到吸附平衡耗时太久，为了 使实验能在短时间内结束，所以多用粉状炭。 在 6 个锥形瓶中分别加入 0、010、15g(如,0、01、0、03、0、05、0、07、0、1、0、 15g)不同量粉状活性炭。 在每个锥形瓶中加入 50ml的亚甲基蓝模拟废水。 将上述6个锥形瓶放在振荡箱内振荡，温度控制在20C，振荡速度约100150r/min,振荡 40min后取出锥形瓶(近似认为达到吸附平衡)。 过滤锥形瓶中的废水，测定其浓度，求出吸附量。实验记录表见表3-6-1。 表3-6-1间歇式活性炭吸附实验记录表 编号 活性炭的投加量 m(g) 水样体积 V(mL) 原水浓度 Co(mg/L) 平衡后的浓度 C (mg/L) 吸附量 (Co-C)刃/m 1 2 3 4 5 6 5实验结果整理 根据表记录的数据，根据公式 计算吸附量。以C为横坐标，qe为纵坐标做吸附等温线。 根据公式(3),以lgqe为纵坐标，lgC为