毕业论文-离子交换树脂去除水中cd2的研究

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1、实验名称1实验目的及任务分工1.1实验目的(1)通过实验确定离子交换树脂对总Cd2+、cr的最佳去除条件(树脂投加量、底物浓度、pH);(2)掌握使用火焰原子吸收仪测定溶液屮Cd2+浓度的方法；(3)通过综合实验增强自身的实设计、验操作能力以及闭队合作能力。1.2任务分工本实验由杜月文、宋立晖共同完成。杜月文负责探究使用201x7(717)强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂去除溶液CT的最佳条件(树脂投加量、底物浓度、pH)、去除率；宋立晖负责探宄使用001x7(732)强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂去除溶液Cd2+的最佳条件(树脂投加量、底物

2、浓度、pH)、去除率。2实验原理2.1离子交换树脂001X7（732）强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，原牌号732#,相当于美国：AmberliteIR-120,Dowex-50；德国：Lewatit-100,是在苯乙烯一=乙烯苯共聚交联结构的高分子基体上带有磺酸基（一SO3H）的离子交换树脂，其酸性相当硫酸、盐酸等无机酸，它在碱性、中性，甚至酸介质中都显示离子交换功能。执行标准：GB13659-92,具有交换容量高、交换速度快、机械强度好等特点。主要用于硬水软化、纯水制备、湿法冶金、稀有元素分离、抗生素提取等『81。2.2离子交换原理离

3、子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液屮它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。阳离子交换树脂大都含有磺酸基（一SO3H）、竣基（一COOH）或苯酚基（一C6H4OH）等酸性基团，其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换H’7j。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理后得到的强酸性阳离子交换树脂，其结构式可简单地表示为R—SO3H，式中R代表树脂母体，其交换原理为2R—SO3H+Ca2+►（R—SO3）2Ca+2H+2.3火焰原子吸收法测定溶液中Cd2+浓度原子吸收光谱法是一种广泛应用的测定元素的方法。它是

4、一种基于待测元素基态原子在蒸气状态对其原子共振辐射吸收进行定量分析的方法。为Y能够测定吸收值，试样需要转变成一种在适合的介质中存在的自由原子。化学火焰是产生基态气态原子的方便方法[13]O待测试样溶解后以气溶胶的形式引入火焰中。产牛.的基态原子吸收适当光源发出的辐射后被测定。将测得的样品吸光度和标准溶液的吸光度进行比较，确定药品中镉离子的浓度。3仪器和材料3.1实验仪器50mL塑料瓶15个、lOOOmL容量瓶、250mL容量瓶、lOOmL量筒、pH计、移液管若干、胶头滴管若干、玻璃棒、烧杯若干、恒温振荡箱、火焰原子吸收仪（型号岛津AA-

5、6800）、橡胶手套。3.2实验药品3.2.1离子交换树脂吸附1.镉贮备液——称取10g氯化镉，溶解于1L容量瓶中，获得10g/L的镉贮备液。3.2.1火焰原子吸收法测定溶液中Cd2+的浓度1.去离子水2.镉标准溶液——取四个lOOmL容量瓶，分别取镉标准贮备液（1000mg/L）ImL于容量瓶中，稀释至标线，再从稀释后的溶液中分别取1、2、4mL于容量瓶中，加水稀释至标线，使溶液浓度为O.lmg/L、0.2mg/L、0.4mg/L。4内容及方法4.1预实验4.1.1实验方法分别将lg树脂与lOOmL4g/L的氯化镉溶液加入250mL锥

6、形瓶中，于恒温震荡箱中25°C恒温震荡，分别从交换5min、至I佼换60min的过程中每隔5miri取样，测定阳离子交换树脂吸附Cd2D能力。4.1.2浓度梯度以及反应时间的设置根据预实验结果，将浓度梯度定为3g/L、4g/L、5g/L、6g/L、7g/L,震荡时间定为30min。4.2静态吸附实验共分以下及部分进行：①底物浓度对Cd2+的去除率的影响分别准确称取经过预处理的树脂lg5份于250mL锥形瓶中，分别加入lOOmL浓度为3g/L、4g/L、5g/L、6g/L、7g/L的CrCl3溶液，恒温25°C震荡30min后取水样测定l

7、2j。②树脂投加量对Cd2+的去除率的影响准确称取树脂0.4g、0.6g、O.8g、l.Og、1.2g于250mL锥形瓶中，分别加入lOOmL浓度为5g/L的CdCl2溶液，恒温25°C震荡30min后取水样测定。③pH值对Cd2+的去除率的影响准确称取lg树脂5份于250mL锥形瓶中，分别加入100mL浓度为500mg/L的CrCl3溶液，用lmol/L的Hcl溶液和lmol/L的NaOH溶液调pH为2、3、4、5、6，恒温25°C震荡30min后取水禅测定。4.3测试方法4.3.1火焰原子吸收发测定溶液中Cd2+浓度(1)水样预处理

8、取ImL水样于lOOmL容量瓶屮，加去离子水稀释到表现，再取稀释后的溶液ImL稀释至lOOmL,转移至塑料瓶中备用。⑴校准用配置好的己知浓度(0.1mg/L，0.2mg/L,0.4mg/L)的镉标准溶液依次