甲壳素对锌ⅱ的吸附性能

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1、第59卷第1期有色金属V〔〕1.59，No，12007年2月NonferrousMetalsFebruaryZO07甲壳素对锌(n)的吸附性能熊春华，徐银荣(浙江工商大学食品科学生物技术与环境工程学院，杭州310035)摘要:研究用甲壳素吸附锌(n)的过程。结果表明，对锌(11)的吸附在pH二6.21时最佳，298K下静态饱和吸附容量为39.37mg奄·甲壳素。测得热力学参数分别为。H=7.52U，mDI一’，△G二一13.巧U.mol一‘，△5=69.37J.mol一‘·K一‘。等温吸附服从Freundlich和Langmnir经验式，表观活化能Ea=35.49kJ/nlol，表观

2、吸附速率常数k”:二2.76火10’月5一‘。关键词:冶金技术;吸附;甲壳素;锌;热力学;动力学中图分类号:T印25.15;T咫13;T邵04.3文献标识码:A文章编号:1001一0211(2007)01一0072一05甲壳素，又名甲壳质，壳蛋白，是许多低等动物，及废水中回收金属锌等方面提供了依据。特别是节肢动物，如虾、蟹和昆虫等外壳的重要成1实验方法份，同时也存在菌、藻类的细胞壁中，分布十分广泛。由于资源丰富，结构独特，其应用日益受到重视〔‘1。1。1试剂及仪器结构如式(1)所示的甲壳素命名为(1，4卜a一乙酞氨甲壳素由国内某大学提供;锌标准溶液由分析基一。一脱氧渭一D葡聚糖。纯Z

3、nO用一定量的1:2的HCI溶解，二次蒸馏水配制;pH=3.40一6.97缓冲液，由HAc一NaAc配制;O玉pH=9.0的缓冲液为盐酸一硼砂水溶液;0.1%的NHCOCH3PAR乙醇溶液显色剂;其他试剂均为分析纯。(1)主要仪器有UV一2550型分光光度计、DELTAOH320型酸度计、THX一Gl型台式冷冻恒温振荡器、DSHZ一300A型旋转式恒温振荡器。甲壳素有着广泛的用途[2]，不仅在纺织、印染、1.2吸附和分析方法造纸、医药、食物、化工、生物、农业等众多领域具有LZ.1吸附平衡试验〔7一‘”〕。称取预先处理过的一许多应用价值，而且在水处理方面也有重要应用，可定量的甲壳素于碘

4、量瓶中，加人一定体积pH二用作吸附剂、絮凝剂、离子交换剂、膜制剂等，这些都6.21的HAc一NaA。缓冲溶液，浸泡24h后加人一定显示了甲壳素的广阔应用前景。甲壳素能通过分子量的锌标准液，于恒温振荡器上振荡至平衡。用中的氨基、经基与一些重金属离子形式稳定的赘合0.1%的PAR乙醇溶液比色法分析水相中2矛+平物，因而在废水处理中回收重金属方面得到了广泛衡浓度，按式(2)计算分配比D和吸附量Q。应用[3一4]。D=Q/Ce;Q=(C。一Ce)V/m(2)锌应用很广[51，许多日常用品中都含有锌。锌式中:c。一原始浓度(mg/mL);c。一平衡浓度(mg/也是生物体内不可缺少的元素，是人体

5、内许多重要mL);Q一甲壳素的吸附量(mg乍);v一水相体积的酶的金属成分[6]。其同时又是一种重金属，进人(mL);m一甲壳素质量(9)。人体或环境，超过一定限量就会引起中毒或环境污LZ.2分析方法〔“〕。取含有75拜9以下含2矛十的染。试验中，研究了甲壳素在HAc一NaAc体系中对水溶液置于25mL比色管中，加人pH=9.0的盐酸-锌离子的吸附性能，取得了良好的效果，为环境保护硼砂缓冲液10mL和0，1%的PAR乙醇溶液ZmL，用二次蒸馏水稀释至刻度。在波长500nm处，用收稿日期:2006一07一09Icm比色皿，试剂空白作参比，测定吸光度，计算出基金项目:浙江省高校中青年学科

6、带头人基金资助项目浓度值。作者简介:熊春华(1959一)，男，浙扛丽水市人，教授，主要从事环境科学和高分子配位化学等方面的研究。第1期熊春华等:甲壳素对锌(n)的吸附性能该方程，说明液膜扩散在吸附过程中占主控地2试验结果与讨论位〔‘，一‘51。·由直线斜率可得各个温度下的表观吸附2.1介质pH对分配系数的影响速率常数，见表1中的ko准确称取30mg甲壳素6份，在温度为298K，[znZ+]为4mg/3omL，pH为3.40一6.97的条件下C进行试验。测定在HAc一N&Ac缓冲体系中甲壳素对I二‘2矛十的吸附性能，结果见图1。由图1可知，当pH军为6.21时，2矛十在HAc一NaAc

7、体系中的分配比达到最大，所以以下试验均在pH为6.21的HAc一NaA。体系中进行。图3吸附速率常数的测定Fig.3DeterminationofsorPtionrateconstant根据Arrhenius公式k=一E。/尺T+lgA，以k对1/丁作图，得图4，其中E。为吸附过程中的表观活化能(kJ·mol一1)。线性相关系数尺2=345670.9785，所得直线方程为夕=一4.2692x+6.0504，由直线斜率即可求得表观吸附活化能E。二35.49图