试验二吸附试验

1、实验二活性炭吸附实验一、实验目的（1）通过实验进一步了解活性碳的吸附工艺及性能。（2）掌握用间歇法确定活性炭活性炭处理污水的设计参数的方法。实验原理活性炭处理工艺是运用吸附的方法来去除异味、 某些离子以及难以进行生物 降解的有机污染物。在吸附过程中，活性炭比表面积起着主要作用。同时，被吸附物质在溶剂中的溶解度也直接影响吸附的速度。此外，pH的高低、温度的变化和被吸附物质的分散程度也对吸附速度有一定影响。活性炭对水中所含杂质的吸附既有物理吸附现象，也有化学吸着作用。有一些被吸附物质先在活性炭表面上积聚浓缩，继而进入固体晶格原子或分子之间被 吸附，还有一些特殊物质则与活性炭分子结合而被吸着。当活性

2、炭对水中所含杂质吸附时，水中的溶解性杂质在活性炭表面积聚而被吸附，同时也有一些被吸附物质由丁分子的运动而离开活性炭表面，重新进入水 中即同时发生解吸现象。当吸附和解吸处丁动态平衡状态时， 称为吸附平衡。这 时活性炭和水（即固相和液相）之间的溶质浓度，具有一定的分布比值。如果在一 定压力和温度条件下，用m克活性炭吸附溶液中的溶质，被吸附的溶质为克，则单位重量的活性炭吸附溶质的数量qe ,即吸附容量可按下式计算X =V (C°-C)式中：qe 吸附容量（mg/g）C 吸附平衡浓度（mg/L）C0 吸附质初始浓度（mg/L）V 水样体积（ml）qe的大小除了决定丁活性炭的品种之外，还与被吸

3、附物质的性质、浓度、水 的温度及pH值有关。一般说来，当被吸附的物质能够与活性炭发生结合反应、 被吸附物质乂不容易溶解丁水而受到水的排斥作用，且活性炭对被吸附物质的亲 和作用力强、被吸附物质的浓度乂较大时，qe值就比较大。描述吸附容量qe与吸附平衡时溶液浓度C的关系有Langmuir、BET和Fruendlieh吸附等温式。在水和污水处理中通常用Fruendlich表达式来比较不同温度和不同溶液浓度时的活性炭的吸附容量，即1qe=KC*式中：qe吸附容量（mg/g）；C吸附平衡时的溶液浓度（mg/L）;K, n与溶液的温度、pH值以及吸附剂和被吸附剂物质的性质有 关的常数。K, n的求法：（2

4、）式为一个经验公式，通常用图解方法求出 K, n的值.为 了方便易解，多将式（2）取对数变形，即：lgqe =lgK 1lgCn当q& C相应值点绘在双对数坐标纸上，所得直线斜率为 1/n,截距为K。三、实验装置与设备（一）实验装置因时间关系，本实验采用间歇性吸附实验操作方法， 采用三角烧杯内装入活 性炭和水样进行振荡方法。（二）实验设备及仪器仪表1 .振荡器1台2. pH计（或精密pH试纸）3. 粉末装活性炭4. 500mL三角瓶5. 业甲基蓝溶液6. 250mL量筒7. 分析天平8. 温度计刻度0100C9. 分光光度计10. 称量纸11. 100mL容量瓶四、实验步骤（一）绘制业

5、甲基蓝标准曲线用移液管分别吸取浓度为100mg/L业甲基蓝标准溶液5、10、20、30、40mL 于100mL容量瓶中，用蒸僻水稀释至100mL刻度处，摇匀，以蒸僻水为参比，在 波长470nm处，用1cm比色也测定吸光度，绘出标准曲线。（二）吸附动力学实验1. 测定一定浓度业甲基蓝原水水样温度、pH值、吸光度。2. 用称量纸准确称量60mg粉末活性炭分别置于8个500mL三角瓶内。3. 用量筒分别准确量取200mL原水倒入上述三角瓶内，再置于振荡器上 （120rmin,25C）,并开始计时。4. 在5、10、20、30、50、70、90、120min时各从振荡器上取出一个三角瓶， 并立即用注射

6、针筒和滤膜过滤活性炭， 取滤出液测定吸光度，并根据业甲基蓝标 准曲线换算浓度并记录。5绘制C-t曲线，分析达到吸附平衡的时间。（三）吸附等温线实验1. 准确称量10、20、30、40、50、60mg活性炭分别置于500mL三角瓶内。2. 用量筒分别准确量取200mL原水倒入上述三角瓶内，将三角瓶置于振荡器 上，并同时计时。3. 根据吸附动力学实验所确定的达到吸附平衡的时间进行振荡（为缩短实验 时间，这里取1h）后停止振荡，每个三角瓶中溶液用注射针筒和滤膜过滤活性炭， 取滤出液测定吸光度，并根据业甲基蓝标准曲线换算浓度并记录。4. 以lgqe为纵坐标，lgC为横坐标绘制Fruendlich吸附等

7、温线。5. 从吸附等温线上求出K和n,代入（2）式，求出Fruendlich吸附等温式。五、注意事项1. 注意正确操作分光光度计。2. 原水吸光度需经滤膜滤过后测定。3. 准确称取活性炭、准确量取原水，以减少实验误差。4. 做吸附动力学实验时，为减少实验误差，在每一个三角瓶内加完水样后立 即放入振荡器，并同时计时六、实验结果整理1. 基本参数原水水样吸光度, pH 温度2. 吸附动力学实验记录杯号开始时间时间段(min)结束时间吸光度浓度C152103204305506707908120吸附平衡时间: 吸附容量3. 吸附等温线实验记录杯号水样体积(mL)原水水样浓度C0(mg/L)吸附平衡后吸光度吸附平衡后浓度C(mg/L)LgC活性炭投加量m