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《活性炭对磺胺嘧啶吸附行为探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、活性炭对磺胺喘除吸附行为探究摘要：磺胺□密唳作为一种外源化学污染物，经常被广大研究人员从河水、湖水等地表水体以及工业废水中检测到。磺胺囉唳在环境中的存在，有可能对环境生物和人类健康产生重大威胁，值得给予关注。本研究中，选用活性炭吸附处理磺胺囉噪，并探讨了溶液pH值、盐度对吸附行为的影响。结果表明，随pH值从4.0增加到10.0,活性炭对磺胺嚨唳的吸附量从0.54mg/g下降至0.llmg/g,溶液中盐度对活性炭吸附磺胺喀唳几乎没有影响。关键词：活性炭；磺胺11密噪；吸附；盐度中图分类号：X502文献标识码：A前言磺胺抗生素(S
2、ulfonamides,SAs)是一类具有广谱抗菌作用的合成药物，它们被大量地应用于人类疾病治疗、水产和畜禽养殖中动物的疾病预防等［1］。磺胺抗生素在被人或是动物服用后，仅20%〜40%能被吸收并发挥药效，其余大部分药物在1〜2d内以母体或代谢产物形式随排泄物直接排出，进入自然环境［2-3］。很多国家的地表水、沉积物以及水生物体内都检测到了多种磺胺抗生素［4-6］o这些磺胺抗生素作为人造外源化学品，进入环境后很可能诱导产生大量的耐药致病菌以及生物代谢，从而影响生态系统的正常发展并最终危害到人类健康［6,7］o前述研究表明，磺胺
3、抗生素随各类废水进入环境后降解较慢，极有可能长期残留［8-9］o因此，有必要寻找高效、经济的处理技术来去除废水中的磺胺抗生素，这对保护环境及减少其对人类健康的危害有重要意义。本文以磺胺喀唳(SD)为研究对象，通过对其在活性炭的吸附行为分析，以及溶液pH值、盐度等不同环境条件对磺胺囉噪在溶液中吸附行为的影响，研究不同的环境条件下磺胺囉噪的吸附。1实验内容1.1实验主要试剂和仪器磺胺喘噪(Sulfadiazine,SD,C10H10N402S299%),购买自Sigma-Aldrich公司(USA),SD的结构式见图1,SD的主要
4、理化性质是分子量M=250.28g/moL,溶解度S=77mg/L,logkow=-0.09,pKal=1.57,pKa2=6.50［3］。图1磺胺囉噪的分子结构活性炭粉末(Charcoalactivepowder,直径1说明在本实验浓度范围内水-活性炭体系中两相平衡浓度之间不呈线性关系，且随溶液中浓度升高，SD越来越难吸附到。在朗缪尔模型(LangmuirModel)中，Qm为1.099mg•g~l,与孔晶晶等［13］报道的SD在泥炭土中最大吸附量1.40很接近，但是较方媛报道［14］的3.33〜10mg/g小很多，这可能与
5、活性炭的来源不同有关。比对3种模型拟合的相关系数可知，朗缪尔模型的R2明显好于线性模型和弗劳德里希模型,说明本研究中SD在活性炭上的吸附形式，更符合单分子层吸附过程。图2不同质量的活性炭对SD吸附曲线(pH=6.8,CSD=10mg/L)表1SD在活性炭上吸附的吸附等温线(pH=6.8,Salinity=0.01ms/cm)ItemLinearModelFreundlichModelLangmuirModelNbKDaR2KFanR2KLQmaR2SD1.4030.9651.2451.0360.9841.4991.0990.9
6、913注：a：KD(Lg~l),KF(mgl-nLng~l),Qm(mgg~l)ob:N是样品重复次数。2.2pH对吸附的影响pH能显著地改变SD在溶液中的存在形态，从而能显著地影响SD在活性炭上的吸附。因此，研究了pH对SD吸附行为的影响，结果如图3所示。图3不同pH对活性炭吸附SD的影响由图3可知，随着溶液中pH从4.0增加到6.8,10.0,SD在活性炭上的吸附量剧烈下降，说明溶液pH值对SD的吸附有重大影响。综合考虑SD的结构特性pKal=1.57,pKa2二6.50,可知在pH=4.0〜6.5条件下，SD主要以中性分
7、子形态存在，随着溶液pH值增加，SD中性分子形态的比例逐渐减小，它们阴离子形态含量的比例逐渐增加。活性炭表面含有大量的疏水基团和亲水基团，中性分子形态的SD能够通过疏水性分配作用和有机质相溶机制［15］被吸附。当pH>6.4时，中性分子形态SD减小而阴离子形态的SD比例增加，阴离子形态的SD与活性炭表面之间的吸附减弱，使吸附量减小。Gaoetai［1］曾报道，3种形态的磺胺类药物在粘土矿物中吸附能力的顺序为：阳离子形态〉中性分子形态〉阴离子形态，谢胜等［13,16］也证实了这个结论。2.3盐度(Salinity)对吸附的影响以
8、氯化钠调节溶液的盐度，探讨了溶液中盐度在0.01ms/cm、lms/cm和4ms/cm的3种条件下活性炭对SD的吸附状况，结果如图4所示。图4不同盐度对SD在活性炭上吸附行为的影响有研究人员报道，溶液中电解质的存在，会因静电屏蔽效应改变溶液中吸附质-吸附剂交互作用的强度［17
