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1、实用标准文案活性炭吸附实验1.实验目的本实验用亚甲基蓝（C16H18ClN3S）代替工业废水中有机污染物，采用活性炭吸附法，探究活性炭投放量、吸附时间等因素对活性炭吸附性的影响，探究活性炭处理有机污染水体时的最优工艺参数。2.实验原理2.1活性炭特性活性炭是水处理吸附法中广泛应用的吸附剂之一，有粒状和粉状两种。其中粉末活性炭应用于水处理在国内外已有较长的历史。活性炭是一种暗黑色含炭物质，具有发达的微孔构造和巨大的比表面积。它化学性质稳定，可耐强酸强碱，具有良好吸附性能，是多孔的疏水性吸附剂。活性炭最初用于制糖业，后来广泛用
2、于去除受污染水中的有机物和某些无机物。它几乎可以用含有碳的任何物质做原材料来制造，活性炭在制造过程中，其挥发性有机物被去除，晶格间生成空隙，形成许多形状各异的细孔。其孔隙占活性炭总体积的70%～80%，每克活性炭的表面积可高达500～1700平方米，但99.9％都在多孔结构的内部。活性炭的极大吸附能力即在于它具有这样大的吸附面积[1,2]。2.2活性炭吸附特征活性炭的孔隙大小分布很宽，从10-1nm到104nm以上，一般按孔径大小分为微孔、过渡孔和大孔。在吸附过程中，真正决定活性炭吸附能力的是微孔结构。活性炭的全部比表面几
3、乎都是微孔构成的，粗孔和过渡孔只起着吸附通道作用，但它们的存在和分布在相当程度上影响了吸附和脱附速率。研究表明，活性炭吸附同时存在着物理吸附、化学吸附和离子交换吸附。在活性炭吸附法水处理过程中,利用3种吸附的综合作用达到去除污染物的目的。对于不同的吸附物质,3种吸附所起的作用不同。（1）物理吸附分子力产生的吸附称为物理吸附,它的特点是被吸附的分子不是附着在吸附剂表面固定点上,而稍能在界面上作自由移动。物理吸附可以形成单分子层吸附,又可形成多分子层吸附。由于分子力的普遍存在,一种吸附剂可以吸附多种物质,但精彩文档实用标准文案
4、由于吸附物质不同,吸附量也有所差别。这种吸附现象与吸附剂的表面积、细孔分布有着密切关系,也和吸附剂表面力有关。（2）化学吸附活性炭在制造过程中炭表面能生成一些官能团,如梭基、轻基、淡基等,所以活性炭也能进行化学吸附。吸附剂和吸附质之间靠化学键的作用,发生化学反应,使吸附剂与吸附质之间牢固地联系在一起。一种吸附剂只能对某种或特定几种物质有吸附作用,因此化学吸附只能是单分子层吸附,吸附是较稳定的,不易解吸。活性炭在制造过程中,由于制造工艺不一样,活性炭表面若有碱性氧化物则以吸附溶液中的酸性物质,若活性炭表面有酸性氧化物则以吸附
5、溶液中的碱性物质。（3）离子交换吸附一种物质的离子由于静电引力聚集在吸附剂表面的带电点上,在吸附过程中,伴随着等量离子的交换口。离子的电荷是交换吸附的决定因素。被吸附的物质往往发生了化学变化,改变了原来被吸附物质的化学性质。这种吸附也是不可逆的,因此仍属于化学吸附,活性炭经再生也很难恢复到原来的性质[3]。2.3活性炭在水处理中的运用用活性炭吸附法处理污水或废水就是利用其多孔性固体表面，吸附去除污水或废水中的有机物或有毒物质，使之得到净化。研究表明，活性炭对分子量500-1000范围内的有机物具有较强的吸附能力。活性炭对有
6、机物的吸附受其孔径分布和有机物特性的影响，主要是受有机物的极性和分子大小的影响。同样大小的有机物，溶解度越大、亲水性越强，活性炭对它的吸附性越差，反之，对溶解度小，亲水性差、极性弱的有机物如苯类化合物、酚类化合物等具有较强的吸附能力[4]活性炭水处理的主要影响因素有:活性炭的性质、吸附质性质、吸附质的浓度、溶液pH、溶液温度、多组分吸附质共存和吸附操作条件等[5].3.仪器与药品仪器可见分光光度计恒温摇床药品精彩文档实用标准文案亚甲基蓝、粉末活性炭(PAC)、不定型颗粒活性炭(GAC)4.实验操作4.1亚甲基蓝标线绘制1、
7、 配制100mg/L的亚甲基蓝溶液：量取10ml1000亚甲基蓝母液于100ml容量瓶，用蒸馏水稀释至标线。 2、 用移液管分别移取亚甲基蓝标准溶液0.5、1、1.5、2、2.5ml于50ml比色管中，用蒸馏水稀释至刻度线处，摇匀，以水为参比，在波长664nm处，用1cm比色皿测定吸光度，绘出标准曲线。4.2吸附实验4.2.1粉末炭与颗粒炭吸附效果比较分别称取0.01、0.02、0.04、0.08、0.l2gPAC或0.5、1、2、4、8gGAC，加入到100mL浓度为20mg/L的亚甲基蓝溶液中，放入恒温振荡器中振荡，设
8、置转速为200r/min，温度30℃，反应30min，取上清液测定剩余溶液的吸光度，考察活性炭投加量对亚甲基蓝去除率的影响。4.2.2活性炭吸附过程类型确定分别称取0.01、0.02、0.03、0.04、0.05gPAC或0.5、1、2、4、6gGAC，加入到100mL浓度为20mg/L的亚甲基蓝溶液中
