活性炭吸附实验报告

实验 3 活性炭吸附实验报告

一、研究背景：

1.1 、吸附法

吸附法处理废水是利用多孔性固体（吸附剂）的表面吸附废水中一种或多种溶质（吸附质）以去除或回收废水中的有害物质，同时净化了废水。

活性炭是由含碳物质（木炭、木屑、果核、硬果壳、煤等）作为原料，经高温脱水碳化

和活化而制成的多孔性疏水性吸附剂。活性炭具有比表面积大、高度发达的孔隙结构、优良的机械物理性能和吸附能力，因此被应用于多种行业。在水处理领域，活性炭吸附通常作为饮用水深度净化和废水的三级处理，以除去水中的有机物。除此之外，活性炭还被用于制造活性炭口罩、家用除味活性炭包、净化汽车或者室内空气等，以上都是基于活性炭优良的吸

附性能。将活性炭作为重要的净化剂，越来越受到人们的重视。

1.2 、影响吸附效果的主要因素

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。

1.3 、研究意义

在水处理领域，活性炭吸附通常作为饮用水深度净化和废水的三级处理，以除去水中的有机物。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。

二、实验目的

本实验采用活性炭间歇的方法，确定活性炭对水中所含某些杂质的吸附能力。希望达到下述目的：

(1) 加深理解吸附的基本原理。

(2) 掌握活性炭吸附公式中常数的确定方法。

(3) 掌握用间歇式静态吸附法确定活性炭等温吸附式的方法。

(4) 利用绘制的吸附等温曲线确定吸附系数：K 、1/n 。K 为直线的截距，1/n 为直线的斜率

三、主要仪器与试剂

本实验间歇性吸附采用三角烧瓶内装人活性炭和水样进行振荡方法。

3.1 仪器与器皿：

恒温振荡器 1 台、分析天平 1 台、分光光度计 1 台、三角瓶 5 个、1000ml 容量瓶 1 个、100ml 容量瓶 5 个、移液管

3.2 试剂：活性炭、亚甲基蓝

四、实验步骤

（1））、标准曲线的绘制

1、配制100mg/L 的亚甲基蓝溶液：称取0.1g 亚甲基蓝，用蒸馏水溶解后移入1000ml 容量瓶中，并稀释至标线。

2、用移液管分别移取亚甲基蓝标准溶液 5 、10、20 、30 、40ml 于100ml 容量瓶中，用蒸

馏水稀释至100ml 刻度线处，摇匀，以水为参比，在波长470nm 处，用1cm 比色皿测定

吸光度，绘出标准曲线。

（2））、吸附等温线间歇式吸附实验步骤

1、用分光光度法测定原水中亚甲基蓝含量，同时测定水温和PH 。

2、将活性炭粉末，用蒸馏水洗去细粉，并在105 ℃下烘至恒重。

3、在五个三角瓶中分别放入100 、200 、300 、400 、500mg 粉状活性炭，加入200ml 水样。

4、将三角瓶放入恒温振荡器上震动 1 小时，静置10min 。

5、吸取上清液，在分光光度计上测定吸光度,并在标准曲线上查得相应的浓度，计算亚甲基

蓝的去除率吸附量。

五、注意事项

1、实验所得的qe 若为负值，则说明活性炭明显的吸附了溶剂，此时应调换活性炭或调换

水样。

2、在测水样的吸光度之前，应该取水样的上清液然后再分光光度计上测相应的吸光度。

3、连续流吸附实验时，如果第一个活性炭柱出水中溶质浓度值很小，则可增大进水流量或

停止第二、三个活性炭柱进水，只用一个炭柱。反之，如果第一个炭柱进出水溶质浓度相差

无几，则可减少进水量。

4、进入活性炭柱的水中浑浊度较高时，应进行过滤去除杂质。

六、实验结果与分析

6.1 实验结果

亚甲基蓝浓度与吸光度

序号 1 2 3 4 5 浓度mg/l

吸光度A1

y = 0.0052x + 0.0497

亚甲基蓝标准曲线

R2 = 0.9982

0.25

0.2

A

活性炭原亚甲基吸附平衡后

投加量吸光蓝浓度亚甲基蓝（C0-C ）Log （C0 -C）m 度A C0/(mg/L) 浓度C/(mg/L) 平均值logC C0-C /m /m

100mg

200mg

300mg

400mg

500mg

活性炭间歇吸附试验记录

吸附等温线

（1） ）根据测定数据绘制吸附等温线；

（2） ）根据 Freundlich 等温线，确定方程中常数 K ， n ；

（3） ）讨论实验数据与吸附等温线的关系。

思 考 题

1. 吸附等温线有什么现实意义？

（1） ）宏观地总括吸附量、吸附强度、吸附状态等作为吸附现象方面的特性；

y = -0.5266x + 0.5695

R 2 = 0.9975

吸附等温线 ( 投加量 100mg) 0.000

m -0.0501.440 / 1.460 1.480 1.500 1.520 1.540 1.560

）-0.100 C - 0-0.150 C

（-0.200 g l -0.250

-0.300

logC

lgK 1/n K n

（2））判断吸附现象的本质，如属于分配（线性），还是吸附（非线性）；

（3））用于计算吸附剂的孔径、比表面等重要物理参数；

（4））吸附等温曲线用途广泛,在许多行业都有应用，如地质科学方面、煤炭方面。

2. 作吸附等温线时为什么要用粉状炭？

废水中的物质经活性炭吸附后分散好，容易单层吸附。

3. 实验结果受哪些因素影响较大，该如何控制？

实验结果受实验温度、吸附质的分压、活性碳性质（比表面积、孔隙率等）