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1、克氏螯虾壳聚糖对金属离子吸附性能探究【摘要】目的：研究克氏螯虾壳聚糖对金属离子的吸附性能与吸附机理。方法：采用吸附容量、吸附选择性、吸附动力学和吸附剂再生等试验方法。结果：克氏螯虾壳聚糖对金属离子具有较大的吸附容量；对共存金属离子可以提高其吸附总容量，且具有选择性的吸附特性；pH对其吸附性会产生较大影响，在PH5-6时其吸附容量较大；对吸附金属离子的动力学速度，在4h内最快，约5h后渐趋于平衡；对吸附金属离子具有较强的再生性能，可节省资源反复利用。为进一步扩大应用提供了依据。【关建词】克氏螯虾壳聚糖；金属离子；吸附性能【中图分类号】R246【文献标识码】A【
2、文章编号】1004-7484(2012)13-0114-02克氏螫虾壳聚糖(ehitosanfromredswampcrayfish)来源于克氏螯虾的外壳，其结构为1,4-2-氨基-2-脱氧-B-D葡萄糖［1］,具有调节血脂［2］、血糖［3］及天然抗菌［4］的作用，应用前景较好［5-6］,但对其吸附金属离子的吸附性能的报道较少。本文研究了克氏螯虾壳聚糖对金属离子的吸附性能与吸附机理，为进一步扩大应用提供依据。1材料和方法1.1材料1.1.1试剂克氏螫虾壳聚糖由作者按文献［1］方法从克氏螯虾的外壳中提取制备，脱乙酰度为90%、平均相对分子质量5.5X105Da
3、o硝酸钾(KN03)、硝酸银(AgN03)、硝酸隔(Cd(N03)2)、硝酸铅(Pb(N03)2〕、氯化鎳(NiC12)、硫酪铜(CuS04),除AgN03和CuS04分别为上海申博化工有限公司和天津市化学试剂六❷产品外，其余均为西安化学试剂厂产品。1.1.2仪器AA700型原子吸收分光光度计，由美国博金埃尔默公司生产，FA2004N型天平、PHS-3C型精密pH计、DDS-307型微数字电导仪均为上海精密科学仪器有限公司生产。1.2方法1.2.1吸附容量试验取100ml锥形瓶，分别加入0.02mol/LK+、Ag+、Cd2+、Pb2+、Ni2+、Cu2+溶
4、液50ml,调pHl、2、3、4、5、6,再分别各加克氏螫虾壳聚糖50mg,置25°C、130r/min振荡12h,过滤，取滤液作适当稀释，用原子吸收法测定滤液中各金属离子的浓度。按下式计算克氏螫虾壳聚糖的吸附容量(Q)：Q=V(CO-C)/WW-克氏螫虾壳聚糖吸附剂的干重；co-吸附前溶液中的金属离子浓度(mmol/L)；c-吸附后溶液中的金属离子浓度(mmol/L)o1.2.2吸附选择性试验分别配制各金属离子浓度为0.02mol/L的三元混合物，三元组合分别为：Cd2+、Cu2+、Pb2+；Cd2+、Cu2+、Ag+；Cd2+、Cu2+、K+；Cd2+、
5、Cu2+、Ni2+四种组合。取上述各三元混合物溶液50ml,同上述吸附容量试验方法测定滤液中各金属离子的浓度。按下式计算三种金属离子共存之间的选择性吸附系数(K)：KA/B=QA/QB；KA/C=QA/QC式中KA/B、KA/C为A与B,A与C之间的选择性吸收系数，QA、QB、QC为克氏螫虾壳聚糖吸附剂对A、B、C的吸附容量(mmol/L)o1.2.3吸附动力学试验取100ml锥形瓶，分别加入0.02mol/LK+、Ag+、Cd2+、Pb2+、Ni2+、Cu2+溶液50ml,再分别各加克氏螫虾壳聚糖50mg,置25°C.130r/min振荡0.5h、lh、2
6、h、4h、6h、8h,过滤，取滤液作适当稀释，用原子吸收法测定滤液中各金属离子的浓度。1.2.4吸附剂再生试验取出吸附后的克氏螫虾壳聚糖，❷200ml烧瓶中，加入100ml0.2mol/L的HCL搅拌24h,过滤，用去离子水洗至中性，即再生。在上述同样条件下(pH5)做吸附金属离子试验。2结杲2.1克氏螯虾壳聚糖对金属离子的吸附容量结果见表lo2.3克氏螫虾壳聚糖对金属离子吸附的动力学性能观察在不同时间下克氏螫虾壳聚糖对金属离子的动力学吸附性能。结果见表3。2.4再生克氏螫虾壳聚糖的吸附容量再生后的克氏螫虾壳聚糖吸附剂色白，视其外观与原克氏螫虾壳聚糖无明显变
7、化，用其再吸咐金属离子，与首次吸附容量比较，结果见表4O3讨论克氏螯虾为地产吁目台龙虾，学名克氏原螯虾，资源十分丰富。作者从克氏螯虾的外壳提取纯化的一种天然碱性氨基多糖，pKa为6.3,单体结构为1,4-2-氨基-2-脱氧-B-D葡萄糖[1],经研究具有较强的杀抑细菌与真菌的作用，其作用机制也有报道。为扩大应用范,本文研究了克氏螯虾壳聚糖对金属离子的吸附性能与吸附机理，为进一步开发应用提供依据。综上所述，克氏螯虾壳聚糖对金属离子具有较大的吸附容量，对共存金属离子可以提高其吸附总容量，且具有选择性吸附的特性；pH对克氏螯虾壳聚糖吸附金属离子会产生较大影响，在p
8、H5-6时对金属离子的吸附容量较大；克氏螯虾壳聚糖吸
