实验二 吸附实验.pptx
溶液表面吸附量的测定PPT课件
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授课:XXX
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3.按图所示连接仪器,甩干毛细管中的液 体,并将其垂直插入表面张力管中。将表 面张力管固定于恒温槽中。用滴管从表面 张力管另一侧的小支管中滴加入蒸馏水。 当水面接近毛细管端面时,应逐滴沿管壁 缓慢加入,并避免振动,同时密切注视毛 细管。当水面刚与毛细管端面接触时,毛 细管中会突然升起一段液柱,立即停止加 液。然后将表面张力管与下口瓶密封连接。 恒温10 min以上。
dc)T
式中:为表面吸附量(mol.m-2),σ为表面张力(J.m-2)。
( d dc
)T
表示在一定温度下表面张力随浓度的改变率。即:
(1) ( d
dc
)T
<0,Г>0,溶质能增加溶剂的表面张力,溶液表 面层的浓度大于内部的浓度,称为正吸附作用。
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(2)( d dc
)T
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图2 最大气泡法表面张力测定装置
1-滴液漏斗,2-支管试管,3-毛细管,4-恒温 槽,5-压差计
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P大气 = P系统 + △P
附加压力与表面张力成正比,与气泡 的曲率半径R成反比。
P 2 R
图3 气泡形成过程
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若毛细管管径较小,则形成的气泡可视为
球形。气泡刚形成时,由于表面几乎是平的,
所以曲率半径R极大;当气泡形成半球形时, 曲率半径R等于毛细管半径r,此时R值最小。 随着气泡的进一步增大,R又趋增大,直至逸 出液面。R=r时,附加压力最大:
Pm
2 r
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实验二 吸附实验
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。
二、 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于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。
当吸附和解吸处于动态平衡状态时,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x 毫克,则单位重量的活性炭吸附溶质的数量q e ,即吸附容量可按下式计算mxq e =(1) )(C -C V X 0=式中:qe ——吸附容量(mg/g ) C ——吸附平衡浓度(mg/L ) C 0 ——吸附质初始浓度(mg/L ) V ——水样体积(ml )q e 的大小除了决定于活性炭的品种之外,还与被吸附物质的性质、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、被吸附物质又不容易溶解于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、被吸附物质的浓度又较大时,q e 值就比较大。
描述吸附容量q e 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n1e KC q = (2) 式中:q e ——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。
《吸附层析》PPT课件 (2)
l 色谱峰大小:“定量” 峰高和峰面积
精选ppt
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保留值定性的依据:两个相同的物质 在相同的色谱条件下应该有相同的保留 值。但相反的结论不一定成立,即在相 同的色谱条件下,具有相同的保留值的 两个物质不一定是同一物质。这就使得 使用保留值定性时必须十分慎重。
实验方法:在相同的色谱条件(色谱柱、
流动相组成、柱温、流速等不变)下分别
重要发展。它大大提高了色谱柱的稳定性, 延长了柱寿命, 并使
液膜进一步增厚, 提高了色谱性能 (如可在高温下使用)。
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Horvvath(1967) 、 Huber(1967) 、 Kirkland(1969)分别研制高效液相色谱仪,他们的主 要贡献主要是技术上的突破:
▲ 高效填料:细颗粒、耐压;特别是键合固定相 ▲ 高压泵:克服细填料带来的流速慢的缺点,加快了 传质过程 ▲ 仪器检测:高灵敏度连续检测
精选ppt
3
1903年3月21日俄国植物学家茨维特(Michael
Tswett,1872-1919)在华沙自然科学学会生物学会
议上发表了“一种新型吸附现象及其在生化分析上
的应用”研究论文,介绍了一种应用吸附原理分离
植物色素的新方法,并首先认识到这种层析现象在
分离分析方面有重大价值。1906年他在德国植物学
杂志发表文章,首次命名上述分离后色带为色谱图,
称此方法为色谱法(Chromatography)。1907年
在德国生物学会年会上,展示过带有色带的分离柱
管和纯化过的植物色素溶液。茨维特被世人公认为
色谱创始人。
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把菊根粉或白垩粉(CaCO3)
装在玻璃管中,将植物叶子
液提
吸附_PPT版
第三节 吸附效果的评价方法 ● 一般吸附性能指标:
比表面积、碘值、四氯化碳吸附值、亚甲基 蓝吸附值
通常认为,这些指标高,则吸附剂的吸附性能 就高,所以习惯上都是根据这些一般吸附性能指 标来选择水处理用吸附剂。
第三节
吸附效果的评价方法
★对活性炭:一般吸附性能指标与活性炭对天然水中有机物的
吸附性能相关性不好,若用这些指标来选择水处理用活性炭, 会得出错误的结果。
第二节 主要吸附剂
其他吸附剂:沸石、硅藻土、 活性氧化铝等。
● 沸石:是一网架状铝硅酸盐火山岩 矿物。由于含有移动性较大的氧离子和 水分子,可进行阳离子交换和吸附性 质。 (1)可对有机物吸附去除(水中极性分 子更易被去除); (2)通过离子交换去除水中氨氮,并可 再生处理; (3)可作为水质软化、去除水中重金属 离子,可用食盐水再生。
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
(2) 臭氧活性炭的应用
① 生物活性炭工艺最初起源于欧洲,最早在德国的杜塞尔多夫水厂使用。 ② 目前欧洲水厂多使用臭氧活性炭工艺:法国有700家使用臭氧活性炭, 日产水量为300万立方米;瑞士有30%以上的地表水厂使用臭氧活性 炭;德国有70多家水厂应用臭氧活性炭工艺。 ③ 美国1976年开始研究臭氧生物活性炭技术。至1990年有40多家水厂应 用臭氧活性炭工艺,包括纽约、落杉矶等大水厂。 ④ 日本于1988年联合发布引入深度处理工艺的方针,规定当原水水质的 色度达到25度,嗅阈值25,高锰酸钾消费量7.5mg/L,氨氮0.16mg /L时就要采用臭氧活性炭深度处理工艺。1992年起东京都的金町、 三乡、 朝霞水厂,大阪市的柴岛、庭洼、丰野等水厂相继建成深度 处理水厂,大规模开始运行。日本东京都金町净水厂的一期臭氧活性 炭26万m3/d工程已运行投产。
吸附热力学-吸附及吸附过程PPT课件
1.2 吸附热力学
✓气体混合吸附的Lngmuir等温式
两式联立解得qA,qB分别为:
A
apA
1apAa'
pB
B
apB
1apAa'
pB
对i种气体混合吸附的Lngmuir吸附公式为:
i
ai pi
i
1 a i p i
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3)Langmuir吸附等温式
1.2 吸附热力学
Langmuir吸附等温式的缺点: ①假设吸附是单分子层的,与事实不符。 ②假设表面是均匀的,其实大部分表面是不均匀的。 ③在覆盖度q 较大时,Langmuir吸附等温式不适用。
✓它意味着吸附热与覆盖度无关。它适用于覆盖度不太大 的情况,
✓Langmuir公式只适用于固体表面的单分子层吸附,它仅 适用于Ⅰ型等温线的气体吸附。
✓Langmuir吸附等温式既适用于物理吸附又适用于化学吸附。
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4)BET 吸附等温式
1.2 吸附热力学
为了解决更多的实验问题,1938年, Brunauer(布诺尔)、 Emmett (埃 米特)和Teller (特勒)三人在朗缪尔单分子层吸附理论基础上提出多分子层 吸附理论(公式),简称BET理论(公式)。
第一章 吸附及吸附过程
1.2 吸附热力学
(1) 吸附等温线 (2) 吸附等压线 (3) 吸附等量线 (4) 吸附等温方程 (5) 吸附热
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1.2 吸附热力学
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(2) 吸附等压线
1.2 吸附热力学
在吸附压力恒定时,吸附量随吸附温度的变化而变化,可
实验二 吸附实验
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。
二、 实验原理活性炭处理工艺就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、温度的变化与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于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。
当吸附与解吸处于动态平衡状态时,称为吸附平衡。
这时活性炭与水(即固相与液相)之间的溶质浓度,具有一定的分布比值。
如果在一定压力与温度条件下,用m 克活性炭吸附溶液中的溶质,被吸附的溶质为x 毫克,则单位重量的活性炭吸附溶质的数量q e ,即吸附容量可按下式计算mxq e =(1) )(C -C V X 0=式中:qe ——吸附容量(mg/g) C ——吸附平衡浓度(mg/L) C 0 ——吸附质初始浓度(mg/L) V ——水样体积(ml)q e 的大小除了决定于活性炭的品种之外,还与被吸附物质的性质、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、被吸附物质又不容易溶解于水而受到水的排斥作用,且活性炭对被吸附物质的亲与作用力强、被吸附物质的浓度又较大时,q e 值就比较大。
描述吸附容量q e 与吸附平衡时溶液浓度C 的关系有Langmuir 、BET 与Fruendlieh 吸附等温式。
在水与污水处理中通常用Fruendlich 表达式来比较不同温度与不同溶液浓度时的活性炭的吸附容量,即n1e KC q = (2) 式中:q e ——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 值以及吸附剂与被吸附剂物质的性质有关的常数。
实验二 吸附实验
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。
二、 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于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。
当吸附和解吸处于动态平衡状态时,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x 毫克,则单位重量的活性炭吸附溶质的数量q e ,即吸附容量可按下式计算mxq e =(1) )(C -C V X 0=式中:qe ——吸附容量(mg/g ) C ——吸附平衡浓度(mg/L ) C 0 ——吸附质初始浓度(mg/L ) V ——水样体积(ml )q e 的大小除了决定于活性炭的品种之外,还与被吸附物质的性质、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、被吸附物质又不容易溶解于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、被吸附物质的浓度又较大时,q e 值就比较大。
描述吸附容量q e 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n1e KC q = (2) 式中:q e ——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。
溶液表面吸附量的测定ppt课件
5.开启外表张力管,用滴管吸干外表张力管 中的水,同法参与适量5%乙醇溶液,从 毛细管中鼓气以充分搅匀溶液,并用该溶 液洗涤毛细管内壁2~3次,用张力管中的 待测溶液荡洗几遍滴管〔不得将溶液吸 走〕,再将外表张力管与下口瓶密封衔接, 恒温10 min以后按步骤4记录 pmax(x)。 读数终了后,开启外表张力管,用荡洗过 的滴管汲取少量张力管中的溶液,在通以 恒温循环水的阿贝折光仪上准确丈量溶液 在恒定温下的折光率。为提高丈量准确度, 需丈量三次,取平均值作为丈量结果。
思索题
1.简述本实验的成败关键。假设在实验时, 下口瓶中水的流出速度过快,或毛细管 不干净,会产生何种景象?
2.实验中为什么采用逐渐滴加溶液的方法 来确定液面与毛细管管口相切?
3.如何经过测定溶液的外表张力确定临界 胶束浓度CMC?
XmUjRfOcK9H6E2B+y( u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A- w*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z) v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+ x(u%r ZoWkT hQeMbJ8G4D 1z- w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y) v&s#pXlUiR fNcK9H5E2A+ x(u$r ZoWkT hPeMbJ7G4D 1z- w&t!qYmVj SgOdL9I6F3B0y) v%s #oXlUi QfNcK8H5D2A+ x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z- w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y( v%s#oXl TiQfNbK8H5D2A- x*u$qZnWkShPdMaJ7F 4C1z) w&s!pYmUjRgOcL9I6E3B+ y( v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A- x*t$qZnVkShPd
化工原理 吸附PPT幻灯片
吸附剂的选择
活性炭: 吸附力强,分离效果好,来
源容易,价格低廉。粉末状的 活性炭吸附量最大,吸附力也 最强,但因颗粒太细,过滤分 离比较困难,颗粒活性炭过滤 较容易。
生产过程中根据分离物质的 特性来选择合适的吸附剂。
吸附剂的选择
活性炭纤维:
活性炭纤维是用中 间产物碳素纤维活化而 制得的一种纤维状吸附 剂。活性炭纤维孔细, 孔径分布范围窄,外表 面积大,吸附与解吸的 速度快,吸附容量大, 流体通过阻力小。
解吸过程
1. 选择洗脱剂原则 a. 洗脱剂应容易溶胀吸附剂,如大网格吸附剂; b. 洗脱剂对被吸附物有较大的溶解度。
2.吸附在高浓度盐溶液中(加盐析剂),则洗脱可仅 用水;
3.易挥发性物质,用热水或蒸汽解吸; 4.流速 (空间速度,线速度):洗脱液的流速务必
恰当控制。如果太快,洗脱物在两相中的平衡过 程不完全;如果太慢,洗脱物会扩散。
吸附分子量小的物质,选择比表面积大孔径小的 吸附剂;极性化合物选择极性吸附剂,非极性化 合物选择非极性吸附剂。
影响吸附过程的因素
2.吸附物的性质: 1)结构相似的化合物,在其他条件相同时,高 熔点的由于溶解度较低故易被吸附; 2)溶质自身或在介质中能缔合时利于吸附; 3)吸附物若在介质中离解,吸附量下降; 4)若在极性介质中吸附,必须在等电点附近的 PH范围内进行。
小组成员与分工
学号 20116934 20116935 20116937 20116946 20116952 20116955 20116954
姓名 陈岚 吴夏莲 徐君怡 罗静 杨睿 魏友武 董鹏
参与制作 讲解第二部分PPT 制作第二部分PPT PPT汇总及补充 讲解第一部分PPT 制作第一部分PPT 第一部分资料收集 第二部分资料收集
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被吸附物质又不容易溶解于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、被吸附物质的浓度又较大时,qe 值就比较大。
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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
1
qe KC n
(2)
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)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:
lgq e
lgK
1 lgC n
(3)
当qe、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.
9.以lgqe为纵坐标,lgC为横坐标绘制Fruendlich吸附等温线。
10.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。
光度
吸附平衡
活性炭
后浓度C LgC 投加量 (C0-C)/m Lg(C0-C)/m
(mg/L)
m(mg)
1
2
3
4
5
6
七、 实验结果讨论
1.活性碳投加量对于吸附平衡浓度的测定有什么影响,该如何控制 ?
2.实验结果受哪些因素影响较大,该如何控制?
3.吸附等温线有什么现实意义?
4
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于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。当吸附和解吸处于动态平衡状态时,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x 毫
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。
二、 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。
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
qe
x m
(1)
X V(C0 - 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的大小除了决定于活性炭的品种之外,还与被吸附物质的性质、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、
粉末装活性炭
4.500mL三角甁
5.亚甲基蓝溶液
6.250mL量筒
7.分析天平
8.温度计 刻度0~100℃
9. 分光光度计
10. 称量纸
11. 100mL容量瓶
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四、实验步骤
(一) 绘制亚甲基蓝标准曲线 用移液管分别吸取浓度为100mg/L亚甲基蓝标准溶液5、10、20、30、40mL 于100mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至100mL刻度处,摇匀,以蒸馏水为参比,在 波长470nm处,用1cm比色皿测定吸光度,绘出标准曲线。 (二) 吸附动力学实验 1.测定一定浓度亚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,25℃),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, 并立即用注射针筒和滤膜过滤活性炭,取滤出液测定吸光度,并根据亚甲基蓝标 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 6.准确称量10、20、30、40、50、60mg活性炭分别置于500mL三角瓶内。 7. 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。 8. 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,并根据亚甲基蓝标准曲线换算浓度并记录。
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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C
1
5
2
10
3
20
4
30
5
50
6
70
7
90
8
120
吸附平衡时间: 3.吸附等温线实验记录
.吸附容量
原水水样 杯 水样体 号 积(mL) 浓度C0
(mg/L)
吸附平 衡后吸