改性膨润土吸附去除水中六价铬的实验研究.pdf

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1、改性膨润土吸附去除水中六价铬的实验研究王海瑞吴奇张丹(西安航空学院动力工程系，陕西西安710077)摘要：以江西膨润土为原料，用十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂对其改性，研究了有机改性膨润土去除废水中六价铬的影响因素。结果表明：吸附荆用量为4％，pH偏酸性，吸附时间为40rain，废水浓度为10mg／L，在此条件下六价铬的去除率达90％以上。关键词：膨润土；有机改性；废水；吸附；改性膨润土目前重金属的污染也是人们最关注的环境问题之一，其中六价铬在国际上被列为对人体危害最大的8种化学物质之一，是公认的致癌物质。而在

2、我国，含铬废物也被列入《国家危险废物名录》。六价铬不仅对人体危害很大，对环境更有持久危险性。如何廉价高效的处理六价铬仍是人们关注的热点问题。膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2：l型晶体结构组成，具有良好的阳离子交换性能和较好的吸附性n1。有机改性膨润土是以膨润土为原料，用有机阳离子或有机化合物取代蒙脱石层闻交换性阳离子或吸附水，占据它们原来的位置，使蒙脱石层间距加大的复合物01。很多学者利用膨润土的这一特性研究了焦化废水91、铅离子嗍、印染废水”1、含铬废水等”1

3、，并取得了很好的成果，而本文研究了用十六烷基三甲基溴化铵改性后的膨润土对去除废水中六价铬”1的影响因素，并得到了一定结论。1实验部分1。1主要仪器和材料1．1．1仪器分析天平(梅特勒一托利多仪器(上海))、722N可见分光光度计(上海菁华科技仪器)、烘箱(上海康路仪器)、水浴恒温振荡器(金坛市天竟实验仪器厂)、PH计(上海精密科学仪器)、250mL容量瓶、1000mL容量瓶、500mL容量瓶、锥形瓶、烧杯、移液管、玻璃棒。1．1．2试剂重铬酸钾(天津化学试剂三厂)、二苯碳酰二肼(AR，天津科密欧化学试剂)、硫酸(

4、天津彩云飞化工销售有限公司)、磷酸(AR，天津市富于精细化工)、氯化钠(AR，天津市北方天医化学试剂厂)、十六烷基三甲基溴化铵(AR，上海山浦化工)。1．2有机改性膨润土的制备取一定量的江西膨润土，过60目筛后用蒸馏水洗三遍，于105％下烘干后，经研磨，过60目筛。分别称取209经研磨的原土于250mL锥形瓶中，分别加入19、29、39、49、59、69、89、109、129、149十六烷基三甲基溴化铵，加入200mL蒸馏水，于235r／min下振荡4h。其对应的有机改性量分别为0．5％、l％、1．5％、2％、2

5、．5％、3％、4％、5％、6％、7％。振荡结束后清洗三遍，于105℃下烘干后研磨，过80目筛，贮于密封瓶中备用。1．3铬废液的配制将浓度为100mg／L的铬贮备液稀释成浓度为10mg／L的铬废液。贮于试剂瓶中备用。2结果与讨论2．1不同吸附剂的量对去除废水中六价铬的影响称取0．59用不同有机改性剂量制备的膨润土于250mL锥形瓶中，分别加入50mL已配好的铬废液，于235r／rain下振荡40rain。不同有机改性剂量对六价铬去除率的影响见图1。由实验表明随着有机改性剂量的增多，对六价铬的去除率逐渐增大，当有机改

6、性剂的量为4％时，对六价铬的去除率最大。图1不同吸附剂的■对去除废水中六价铬曲线2．2不同pH对有机改性膨润土去除六价铬的影响称取O．594％有机改性膨润土于250mL锥形瓶中，加入50mL已配好的铬废液，用盐酸和氢氧化钠调节pH，于235r／rain下振荡40min。其对六价铬去除率的影响见图2。由图2可以看出pH值得影响表现为在强酸条件下的去除率好于碱性条件。这是因为在酸性条件下，有机改性膨润土带有局部正电荷，有利于吸附cr：o；一或crol一，碱性条件下，溶液中的OH一中和有机改性膨润土表面所带的部分正电荷

7、，使其表面部分带负电荷，静电斥力不利于吸附CrO]一。同时，在强碱性溶液中，Cr(Ⅵ)易于氢氧根反应生成氢氧化铬沉淀，不利于cr(Ⅵ)的吸附。此特点与杨维m1等的研究一致。图2不同pH对有机改性膨润土去除六价铬的曲线2．3不同时间对有机改性膨润土去除六价铬的影响2015年6月托，蓄鳄I159称取0．594％有机改性膨润土于250mL锥形瓶中，加入50mL已配好的铬废液，在不同的时间下，于235r／rain下振荡40min。其对六价铬去除率的影响见图3。从图3可以看出时间对有机改性膨润土去除废水中六价铬影响不大。圈

8、3不同时间对有机改性膨润土去除六价铬的曲线2．4不同废液浓度对有机改性膨润土去除六价铬的影响分别配置不同浓度的铬废液，称取4％有机改性膨润土0．59，分别于配好的浓度混合于250mL锥形瓶中，于235r／min下振荡40rain。浓度对有机改性膨润土去除六价铬的影响见图4。由此可以看出当浓度为10mg／L时，去除率最大。图4不同铬废液对有机改性膨润土去除六价铬的曲线2．5