海藻酸钠多种金属离子的吸收

1、海藻酸钠对水中重金属离子的吸附海藻酸钠(Sodium Alginate，NaAlg，AGS)是一种从褐藻或帽子藻中提取的多糖碳水化合物，由1，4-聚b-D单糖醛酸和a-L-丙二醛酸组成，是一种单线性聚合物。相关研究表明，海藻酸钠有低热、无毒、无过敏反应，不参与体内代谢。1983年FDA批准是食品的成分，认为他是公认的安全。我国主要在印染、纺织、食品和医药方面，水体净化方面的报道较少，目前国家高级专家充分认可海藻酸钠的价值，随着边缘技术的发展，海藻酸钠的用途将日益扩大。21小时是绿色时代，但是重金属离子的污染是环境污染的大问题，海藻酸钠是水溶性天然高分子多糖，各种金属离子结合形成凝胶，容易沉淀，

2、因此在水中对金属离子，特别是2价重金属离子有强烈的吸附作用，可以利用牙齿特性将海藻酸钠用于水中重金属离子的吸附剂，起到净化水体的作用。一、实验目的：实验使用海藻酸钠溶液添加了Pb2，Ca2，Zn2的水溶液，凝胶沉淀后过滤凝胶沉淀，用EDTA测定滤液中各种金属离子的含量，比较了对其他金属离子吸收能力的强弱。改变海藻酸钠的浓度和凝胶时间，比较浓度和时间对金属离子吸附的影响。二、实验设备和药品1.实验仪器：电子秤、搅拌机、散装滴定管、真空泵、滤纸、烧杯(50ml 200ml 250ml 500ml)、锥虫病、容量瓶(25ml 20C 200ml 20C、250ML 250ML2.实验药：海藻酸钠、P

3、b(NO3)2、ZnSO4、CaCl2、甲酚橙、六甲胺、EDTA、钙指示剂。三、实验过程1、溶液组成(1)海藻酸钠溶液组成(a)0.5%海藻酸钠溶液组成：用电子秤摘下0.5007g海藻酸钠的固体粉末，加入100毫升蒸馏水，在常温下使用搅拌机搅拌12h融化后，加入100毫升蒸馏水，继续搅拌，制作均匀稠的溶液，用标签标记(b)1%的海藻酸钠溶液组成：用电子秤摘下5.0024g海藻酸钠的固体粉末，加入250毫升蒸馏水，在常温下使用搅拌机搅拌12h，然后加入250毫升蒸馏水继续搅拌。均匀稠的溶液，请用标签纸标记。(C)由2%海藻酸钠组成：用电子秤摘下10.0013g海藻酸钠的固体粉末，加入250毫升蒸

4、馏水，在常温下使用搅拌机搅拌12h后，加入250毫升蒸馏水，继续搅拌，标记均匀稠的溶液，用标记纸标记。(2)含有多种重金属离子的溶液组成(a)Pb(NO3)2溶液组成0.01毫升/L Pb(NO3)2溶液组成：用电子秤称0.8275克Pb(NO3)2的固体，加入100毫升蒸馏水溶解后，放入250毫升容量瓶中，构成溶液后0.02毫升/L Pb(NO3)2溶液组成：用电子秤测定1.6550克Pb(NO3)2的固体，加入100毫升蒸馏水溶解后，放入250毫升容量瓶，构成溶液后(b)CaCl2溶液组成0.009ml/L CaCl2溶液的组成：用电子秤摘下0.2991g的CaCl2固体，加入100ml蒸

5、馏水溶解后，倒入250ml容量瓶的静溶物，构成溶液，然后放入试剂瓶中标记和保存。0.012ml/L CaCl2溶液的组成：用电子秤摘下0.3330g CAC L2的固体，加入100ml蒸馏水溶解后，倒入250ml的容量瓶静溶物，构成溶液，然后放入试剂瓶中标记和保存。0.014ml/L CaCl2溶液的组成：用电子秤摘下0.3885g CaCl 2的固体，加入100ml蒸馏水，融化后装满250ml的容量瓶。溶液配置后，放在试剂瓶里标记和保存。0.015ml/L CaCl2溶液的组成：用电子秤摘下0.4163g CAC L2的固体，加入100ml蒸馏水溶解后倒入250ml容量瓶静溶物，构成溶液后放

6、入试剂瓶中标记和保存。(c)ZnSO4溶液组成0.02ml/L ZnSO4溶液的组成：用电子秤摘下0.8050g znso 4的固体，加入100ml蒸馏水溶解后加入250ml的容量瓶，定量使用后，组成溶液，放在试剂瓶中标记和保存。0.03ml/L ZnSO4溶液的组成：用电子秤摘下1.2075g znso 4的固体，加入100ml蒸馏水溶解后，放入250ml的容量瓶中溶解，然后组成溶液，放入试剂瓶中标记和保存。0.04ml/L ZnSO4溶液的组成：用电子秤摘下1.6123g znso 4的固体，加入100ml蒸馏水溶解后，放入250ml的容量瓶中溶解，构成溶液后，放入试剂瓶中标记和保存。(d

7、)EDTA和指示剂缓冲溶液配置0.01ml/LEDTA溶液组成：用电子秤0.9357g的EDTA的固体溶解在100ml蒸馏水中，用玻璃棒搅拌，溶解完成后倒入250ml的容量瓶，构成溶液，然后放在试剂瓶中标记和保存。指示剂2%甲酚橙溶液组成：用电子秤摘下1.0031g的EDTA固体，加入25毫升蒸馏水溶解后，放入50毫升容量瓶中溶解，构成溶液后，放入试剂瓶中标记和保存。1%钙指示剂溶液组成：用电子秤测定0.5121g钙指示剂的固体，放入25毫升蒸馏水溶解后，放入50毫升容量瓶成型，构成溶液后，放入试剂瓶进行标记和保存。0.1%缓冲液六四甲胺溶液组成：用电子秤摘下0.2531g的EDTA固体，加入

8、100毫升蒸馏水溶解后，放入250毫升容量瓶成型，构成溶液后，放入试剂瓶进行标记和保存。(2)凝胶反应考虑到温度和时间对凝胶实验结果有很大的影响，牙齿所有实验都在室温条件下进行，同时也是按时间测量凝胶反应的过程。a、几种金属离子的简易控制我拿了4个10毫升1%海藻酸钠，20毫升蒸馏水，20毫升0.01毫升/L的其他金属离子溶液，4个烧杯来贴标签。室温下，用明胶滴管将海藻酸钠滴入其他金属离子溶液，记录和比较了这种现象。离子溶液反应现象蒸馏水加入铃铛后，不生产凝胶，以无色透明的絮状放置23分钟，絮就会消失。0.01mol/LPb2离子溶液加入铃铛后马上做凝胶，无色透明的小圆形形状，凝聚比较紧密，团

9、聚一段时间后，团不会消失，弹性很强，说明凝胶比较稳定。(大卫亚设，美国电视电视剧)0.01摩尔/LCA 2离子溶液加入铃铛后，马上就会产生凝胶，无色透明的小圆形形状，凝胶致密，有弹性，放置一段时间后，凝胶不会消失，可见凝胶是稳定的。0.01mol/LZn2离子溶液加入铃铛后做成凝胶，无色透明的小块，凝胶不致密，放置一段时间后凝胶不会消失，但没有弹性，说明凝胶不稳定。(大卫亚设，美国电视电视剧，凝胶)从图表中得出结论。通过凝胶快速、凝胶的稳定性，从几组对照实验现象中可以看出铝酸钠和牙齿几个茄子金属离子的络合能力大小顺序：Pb2 Ca2 Zn2b、同浓度Agl牙齿对不同浓度金属离子吸附的凝胶反应根

10、据离子种类和组成溶液的浓度，将牙齿部分分为三组。a，10ml1%海藻酸钠20ml0.01mol/L Pb2溶液和20ml0.02mol/L Pb2溶液b、10ml1%海藻酸钠20ml0.009mol/LCa2溶液和20ml0.015mol/LCa2溶液c，10ml1%海藻酸钠30ml0.02mol/LZn2溶液和30ml0.03mol/LZn2溶液同一浓度的海藻酸钠对徐璐不同浓度金属离子吸附的凝胶反应需要徐璐不同时间比较海藻酸钠的吸附能力，因此需要记录徐璐不同时间的海藻酸钠的吸附离子数据。同时随着时间的推移，海藻酸钠的吸附能力逐渐减弱，最初时间间隔分为2h，12h的实验分为4h，直到找到吸收平

11、衡点。取几个100毫升的小烧杯，分配号码，将所需的各浓度的溶液放入烧杯中，记录时间，根据设定的实验时间进行实验。在规定的时间提取溶液，得到过滤器，然后滴定，记录过滤器中剩余离子的数量。实验数据如下图所示。10ml1%海藻酸钠20ml0.01mol/LPb2溶液20ml 0.02mol/LPb2溶液10ml1%海藻酸钠20ml0.009mol/LCa2溶液20ml0.015mol/LCa2溶液10ml1%海藻酸钠30ml0.02mol/LZn2溶出30ml0.03mol/LZn2溶液时间每克吸收Pb2离子的量(mmol/g)时间每克吸收Ca2离子的量(mmol/g)时间每克Zn2离子吸收量(mm

12、ol/g)离子浓度0.01mol/L离子浓度0.02mol/L离子浓度0.009mol/L离子浓度0.015mol/L离子浓度0.02mol/L离子浓度0.03mol/L11.751.821.421.9515.49758.59521.851.97541.422.18425.63758.741.92.12561.4252.345.648.772561.942.21881.6052.42465.7258.857581.942.498121.622.5285.75858.87121.952.913241.72.65125.7858.685241.952.938481.712.748245.818.8

13、8以上数据用坐标表示，每Agl吸收离子的量(mmol/g)用纵坐标表示，反应时间(H)用横坐标表示。10ml1%海藻酸钠20ml0.01mol/L和20ml0.02mol/L Pb2溶液 10ml1%海藻酸钠20ml0.01mol/L和20ml0.02mol/L Ca2溶液10ml1%海藻酸钠30ml0.02mol/L和30ml0.03mol/L Zn2溶液通过相同浓度的海藻酸钠在徐璐不同浓度的金属离子上吸附数据的图标，可以明显看出。1.相同浓度的海藻酸钠对同类离子在12小时左右基本达到吸附平衡。2.相同浓度的海藻酸钠对同类离子的离子浓度较大的吸附能力稍大，络合率约为1.5。(络合率=海藻酸根

14、的物质质量(n)/离子物质量(n)3.应用领域(如水体净化)可以根据溶液中离子浓度选择合适的海藻酸钠浓度净化，从而最大限度地提高吸附能力。c、不同浓度Agl对同一浓度金属离子的吸附比较根据不同浓度的海藻酸钠吸附在相同浓度金属离子上的凝胶反应，海藻酸钠的浓度和离子种类，牙齿部分也分为三组。a，20ml0.02mol/L Pb2 10ml 0.5%Agl和10ml 1%Aglb，20ml0.02mol/LCa2 10ml 1%Agl和10ml 2%Aglc，30ml0.02mol/LZn2 10ml 1%Agl和10ml 2%Agl要比较徐璐不同浓度的海藻酸钠吸附在相同浓度的金属离子上的凝胶反应。

15、要比较徐璐不同时间海藻酸钠对徐璐不同浓度金属离子吸附的能力。知道同一浓度的海藻酸钠在徐璐不同浓度的金属离子上吸附的凝胶反应，12h基本上应达到吸附平衡，第一时间间隔仍分为2h，12h。根据相同浓度的海藻酸钠，徐璐吸附在不同浓度的金属离子上。取几个100毫升的小烧杯，分配号码，将所需的各浓度的溶液放入烧杯中，记录时间，根据设定的实验时间进行实验。在规定的时间提取溶液，得到过滤器，然后滴定，记录过滤器中剩余离子的数量。实验数据如下图所示。20ml0.02mol/LPb2 10ml 0.5% Agl和10ml 1%Agl20ml0.012mol/LCa2 10ml 1%Agl和10ml 2%Agl30ml0.02mol/LZn2 10ml 1%