基于TCAS吸附树脂对重金属的吸附去除研究

1、    基于tcas吸附树脂对重金属的吸附去除研究    陈霞摘 要：为了研究tcas吸附树脂对于重金属的吸附去除作用，笔者进行了对重金属的吸附去除实验，通过实验观察，从温度、tcas吸附树脂的用量，3ph值的影响、吸附等温线、吸附动力学、tcas吸附树脂吸再生及附机理等方面进行研究，进一步分析了tcas吸附树脂对于重金属的吸附去除作用。希望通过此结论对相关研究带来一定的帮助。关键词：tcas吸附树脂；重金属；去除效果引言现如今国家工业不断发展，而重金属对于水体的污染越来越高，这都会对人类的生产和身体安全带来不利的影响。目前在污水凈化方面，可以考虑应用t

2、cas吸附树脂，因为其对于重金属具有一定的吸附去除作用，可以有效的清洁水中的重金属成分。那么笔者就通过具体的实验来进一步验证tcas吸附树脂的吸附去除效果。1.实验部分在进行实验之前，要先准备实验材料与仪器。本实验以重金属为主，研究tcas吸附树脂对其的吸附去除作用。首先要准备出浓度为1000mg·的储备液，在具体实验过程中要对其进行稀释，还要准备阴离子交换树酯，配置一定1mol·hcl溶液和 1mol·naoh的溶液1。实验用水主要为离子水，实验主要器材有原子吸收分光光度计、紫外可见分光光度计、恒温水浴振荡器等。在进行tcas吸附树脂制备时，首先选择二苯醚作为溶

3、剂，加入s粉及叔丁基酚，并进行搅拌和加热，再加入浓硫酸，得到磺化硫杂杯芳烃。之后用蒸馏水清洗，再将其浸泡在naoh溶液四小时后，清洗烘干，最后与tcas水溶液混合，就可以得到tcas吸附树脂。制备结束就可以开始吸附试验，具体要在容器中加入0.5 gtcas吸附树脂和10ml的，然后进行振荡操作，之后对溶液进行过滤，并用酸度计和原子吸收法分析计算出的去除效果。2.结果与分析13002.1温度对重金属去除效果的影响通过实验观察可知，温度是可以影响重金属去除效果的，在温度为10时，吸附平衡时间达到30秒，而温度上升到20后，时间延长到60秒，在这一阶段，吸附率都达到了99%左右。当继续将温度升高时，

4、吸附率则下降，30就降到95%左右。可见，当温度升高时，的脱附速率提升，吸附时间加长，吸附去除效果下降，并且在0-30期间，这种吸附差异是较为明显的。所以研究表明，温度越低，越利于tcas吸附树脂对于重金属的吸附。2.2tcas吸附树脂用量的影响为了研究tcas吸附树脂用量是否对吸附效果产生影响，笔者改变了在溶液中的树脂量，从而进一步研究。实验分被在10ml溶液中投放了0.05、0.1、0.2-0.6的用量。在实验中，用量为0.05-0.5之间时，用量越大，重金属去除效果越好，尤其是在用量为0.5时，吸附率可达到99%，已将趋于平衡，所以0.5以上的量则变化不明显。2.3ph值对重金属去除效果

5、的影响为了验证ph值是否会对重金属去除效果产生影响，实验使用酸度计对ph之进行测试。该实验的ph值处于5-9范围中，溶液为偏弱碱性或中性时，tcas吸附树脂的吸附效果提升，几乎达到百分百的去除率，ph值到9时，溶液中出现沉淀物质。但是当ph值下降，溶液为酸性时，吸附效果明显下降，ph值5时，吸附率已经降到40%左右，因此ph值越低，去除效果越差。可见在酸性溶液里，tcas吸附树脂的吸附效果会大打折扣。2.4吸附等温线该实验还准备了不同浓度的溶液，主要在恒温条件下研究tcas吸附树脂的吸附效果，得到了实验相关吸附等温线。具体先对浓度小的溶液进行实验，然后在提升浓度，发现浓度越高的溶液，吸附效果越

6、好，吸附量越大。笔者根据实验得到的数据和常用的等温式研究出模拟计算公式，即q=。其中与都是特征常数，通过计算，可以大致得出tcas吸附树脂对于的吸附等温方程。2.5吸附动力学为了使实验的研究更具现实意义，这里还要探讨一下吸附动力学的相关内容，具体研究一下使用tcas吸附树脂吸附所确定的时间，然后对相关的工业操作提供指导。具体可以用二级速率方程来进行计算，计算公式为=k（-），其中t为时间秒，k为吸附速率的常数，为吸附时间的吸附量，为趋近于平衡时的吸附量2。如果将公式进一步整理，可以得到新的式为，之后可以将实验数据带到公式中去，在通过x，y轴作图，得到一条y=0.199x+0.2598的直线，这

7、就可以描绘出tcas吸附树脂对重金属的吸附去除速度。2.6金属离子解析与tcas吸附树脂再生tcas吸附树脂吸附的重金属离子有可能会带来二次污染，所以笔者还对吸附之后的解析回收情况进行了研究。之前已经验证过在酸性溶液中，重金属会从树脂中脱出，所以可以进行进一步的实验，就是将实验过后的树脂洗净、烘干，然后用hn溶液过滤，从而研究它的洗脱率。当溶液浓度为0.5时，树脂变黄，大部分重金属脱落。而在重新对此再生树脂进行吸附实验，则发现其吸附依然可以吸附重金属，所以可知再生的树脂可以重复利用，但是吸附效果不佳。2.7tcas吸附树脂的吸附机理最后总结一下该实验的吸附机理，实验首先把tcas载入阴离子树脂

8、上，完成吸附树脂的制备过程。在实验期间，起到主要吸附作用的就是tcas，是软酸类金属离子，当碰到软碱性的硫原子时会发生作用，所以tcas分子与接触时会发生一定的络合作用，可以将吸附去除。但是当溶液呈酸性时，络合作用降低，所以吸附效果减弱。随着实验的进行，并没有发现tcas分子从树脂中脱落，说明其稳定性较好。结束语：综上所述，笔者通过多种实验对tcas吸附树脂对重金属的吸附去除效果进行研究，并得出影响吸附效果的温度、用量、ph值等因素，最后得出一系列结论，证明了tcas吸附树脂的吸附的确具有较好的吸附作用，可以用来处理重金属污染情况。所以研究者一定还要进行研究，来完善tcas吸附树脂的吸附性能，使其在工业废水处理中发挥作用。参考文献1张长平，