煤矸石膨润土吸附材料对水中cr(ⅵ)的吸附研究

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1、内蒙古师范大学学士学位论文朱月芳：煤矸石/膨润土吸附材料对Cr(Ⅵ)的吸附研究毕业论文目录摘要1关键词11样品与实验方法21.1实验所用仪器21.2实验所用样品21.2.1吸附剂样品的制备21.2.2溶液的配制21.3Cr(Ⅵ)测定方法31.3.1测定Cr(Ⅵ)的标准曲线31.3.2Cr(Ⅵ)浓度及吸附率、吸附量的测定方法32实验与结果讨论32.1振荡时间对吸附效果的影响32.2吸附剂用量对吸附效果的影响42.3Cr(Ⅵ)的初始浓度对吸附效果的影响52.4酸度对吸附效果的影响63结论7主要参考文献7英文摘要8英文关键词8全文共8页5791字8内蒙古师范大学学士学

2、位论文朱月芳：煤矸石/膨润土吸附材料对Cr(Ⅵ)的吸附研究煤矸石/膨润土吸附材料对水中Cr(Ⅵ)的吸附研究化学与环境科学学院化学教育2008级汉班朱月芳20081117061指导教师王晓丽教授摘要通过制备煤矸石/膨润土混合吸附剂，研究了其对含有Cr(Ⅵ)溶液的吸附性能，探讨了振荡时间、吸附剂投加量、Cr(Ⅵ)的初始浓度、溶液酸度等因素对吸附的影响，总结出最优吸附条件：振荡时间为24h，吸附剂投加量为0.6g，Cr(Ⅵ)的初始浓度为100mg·L-1，溶液酸度为pH=1，在此条件下，复合吸附剂对水中Cr(Ⅵ)的吸附效果最好。关键词煤矸石/膨润土吸附Cr(Ⅵ)最佳条

3、件随着工业文明的迅猛发展，人类对环境的污染和破坏达到了足以威胁自身生存和发展的程度。由于环境污染物的消除需要消耗大量的能源，这给日益枯竭的能源带来严峻的挑战。多年来，铬污染问题一直引起人们广泛的关注，世界各国普遍把它列为重点防治对象[1]。在水体中，Cr(Ⅵ)主要以Cr2O42-、Cr2O72-两种阴离子形式存在，受水体pH值、温度、氧化还原物质、有机物等因素的影响，Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)化合物可以相互转化。实验证明，如果水中Cr(Ⅵ)含量超过0.1mg·L-1，就会对人体造成危害[2]。六价铬可使水呈黄色，当浓度达到1mg·L-1时，呈淡黄色，当其浓度达到5m

4、g·L-1时，水即呈明显黄色。Cr(Ⅵ)对人体健康的危害主要表现在：对人体皮肤造成损伤，形成铬性皮肤溃疡，俗称铬疮，其发病率较高，发生于手、臂及足部。事实上只要皮肤发生破损任何部位均可发生铬疮。形成铬疮前，皮肤最初出现红肿，具有瘤痒感，随后变成丘疹。若不做适当处理可侵入深部，形成中央坏死的丘疹，溃疡局部疼痛。进一步发展可深入骨部，感到剧烈疼痛，愈合较慢。对呼吸道造成损伤，主要表现为鼻中隔溃疡、穿孔及呼吸系统癌症。长期接触铬化合物可引起慢性中毒，它们可以通过消化道、呼吸道、皮肤侵入人体；离子在人体内主要积聚在内分泌腺、心、胰和肺中。现有临床资料证明，接触铬盐的工人

5、发生肺癌的危险比一般人高3~30倍，空气中Cr(Ⅵ)浓度过大可导致肺癌[3]。我国制定了一些列关于铬的环境标准。国家规定饮用水中Cr(Ⅵ)的含量不超过0.05mg·L-1，地面水中不能超过0.1mg·L-1，工业废水中不超过0.5mg·L-1。铬及其化合物在工业生产的各个领域有着广泛的应用，许多工业废水中都含有铬。从环境保护角度出发，必须对含铬废水严格处理，因此，发展含铬废水处理是一项十分重要的措施[4]。煤矸石和膨润土的储量丰富，价格低廉，因其独特的结构而又有良好的吸附性能和离子交换性能，在重金属吸附中表现出广阔的应用前景。煤矸石是煤矿在建井、开拓掘进、采煤和

6、煤炭洗过程中排出的含碳岩石及岩石等多种矿岩组成的混合物，主要成分有煤炭、碳质页岩、泥质页岩及砂岩等。煤矸石的化学组成有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SO2、K2O、Na2O等[5]。煤矸石中的高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O8内蒙古师范大学学士学位论文朱月芳：煤矸石/膨润土吸附材料对Cr(Ⅵ)的吸附研究)是由一层硅氧四面体和一层铝氧八面体构成的1:1型层状硅酸盐矿物，结构单层完全相同，层间以氢键相连接，无水分子和离子。其中Si和Al的配位数分别是4和6，温度升至650℃时脱除羟基，脱羟基后仍然保持原有的层状结构，但是原子间已经发生了较

7、大的错位。形成了结晶度很差的偏高岭石Al2O3·2SiO2。即通过一定温度灼烧的煤矸石中的高岭石组分发生水解，生成偏高岭石和无定形的SiO2和Al2O3。当温度过高时，无定形的SiO2和Al2O3重新结合生成3Al2O3·2SiO2又使活性降低，而温度过低时煤矸石中的碳燃烧不充分，高岭石分解不彻底，活性组分比重相对减少，从而使活性降低[6]。膨润土是一种以蒙托石为主要矿物成分的重要层状硅酸盐矿物，根据膨润土中可交换阳离子的种类及其比例可以分为钠基膨润土、钙基膨润土等。膨润土在环境保护、钻井泥浆、油脂脱色等领域有着重要的应用，现年我国每年大约生产280万t各种膨润

8、土矿产品[7]。本实验采