活性炭吸附实验报告
实验五 活性碳吸附实验
3、取下烧杯,静置15min。
4、取上清液测定吸光度并根据标准曲线计算吸光度。
五、实验数据
表一 确定废水的最大吸收波长
染料的浓度mg/L
吸光度
0
0.000
5
0.086
10
0.156
15
0.216
20
0.283
25
0.343
30
0.415
活性炭的吸附能力以吸附量q(mg/g)表示。所谓吸附量是指单位重量的吸附剂所吸附
的吸附质的重量。本实验采用粉状活性炭吸附水中的有机染料,达到吸附平衡后,用分光光
度法测得吸附前后有机染料的初始浓度C0及平衡浓度Ce,以此计算活性炭的吸附量qe。
在温度一定的条件下,活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高,二者之间
的关系曲线为吸附等温线。以lgCe为横坐标,lgqe为纵坐标,绘制吸附等温线,求得直线斜率1/n、截距lgK。
三、实验装置及化学药品
1、可调速搅拌器;2、烧杯1000 ml;3、721型分光光度计;4、pH计或精密pH试纸、温度计;5、大小烧杯、漏斗;6、粉状活性炭;7、:100mg/L活性艳蓝KN-R染料废水;8、0.45微米的滤膜。
0.225
14.89
1.17
0.97
-0.01
12800
0.027
2.96
0.47
1.04
0.02
以lgCe为横坐标,lgqe为纵坐标,绘制曲线如下。
由于最后一组中活性炭浓度过大导致上清液中悬浮部分颗粒物,无法较好测定吸光度,因而取其组的二次滤液偏小。从上图可以看出,误差较大的点应舍弃。故做下图,作为吸附等温线。
活性炭吸附法实验报告
活性炭吸附法实验报告活性炭吸附法实验报告引言:活性炭是一种具有高度孔隙结构和吸附能力的材料,广泛应用于环境治理、水处理以及空气净化等领域。
本实验旨在探究活性炭吸附法在去除水中有机污染物方面的效果,并分析吸附过程中的影响因素。
实验方法:1. 实验材料准备:活性炭样品、去离子水、有机污染物溶液。
2. 实验仪器:烧杯、滴定管、磁力搅拌器、分光光度计等。
3. 实验步骤:a. 准备一定浓度的有机污染物溶液。
b. 在烧杯中加入一定量的活性炭样品。
c. 将有机污染物溶液加入烧杯中,并使用磁力搅拌器进行搅拌。
d. 在一定时间间隔内,取出一定量的溶液样品进行分析。
e. 使用分光光度计测定溶液中有机污染物的浓度。
实验结果:通过实验测定,我们得到了活性炭吸附有机污染物的吸附效果。
在一定时间范围内,随着活性炭样品的加入,有机污染物的浓度逐渐降低。
吸附效果与活性炭样品的质量、孔隙结构以及有机污染物的性质有关。
讨论:1. 活性炭的孔隙结构对吸附效果的影响:活性炭具有丰富的孔隙结构,包括微孔、介孔和宏孔。
微孔对小分子有机物具有较高的吸附能力,而介孔和宏孔则对大分子有机物具有较高的吸附能力。
因此,在选择活性炭样品时,需要考虑有机污染物的分子大小与活性炭孔隙结构的匹配程度。
2. 活性炭样品质量对吸附效果的影响:活性炭样品的质量与其表面积和孔隙体积密切相关。
表面积越大,孔隙体积越大,吸附效果越好。
因此,在实际应用中,选择具有较大表面积和孔隙体积的活性炭样品可以提高吸附效果。
3. 有机污染物性质对吸附效果的影响:不同的有机污染物具有不同的化学结构和性质,对活性炭的吸附能力也有所差异。
有机污染物的极性、分子大小以及溶解度等因素都会影响其与活性炭的相互作用。
因此,在实际应用中,需要根据有机污染物的性质选择合适的活性炭样品。
结论:通过本实验,我们验证了活性炭吸附法在去除水中有机污染物方面的有效性。
活性炭的孔隙结构、质量以及有机污染物的性质都对吸附效果有影响。
活性炭吸附实验报告
活性炭吸附实验1.实验目的本实验用亚甲基蓝(C16H18ClN3S)代替工业废水中有机污染物,采用活性炭吸附法,探究活性炭投放量、吸附时间等因素对活性炭吸附性的影响,探究活性炭处理有机污染水体时的最优工艺参数。
2.实验原理2.1活性炭特性活性炭是水处理吸附法中广泛应用的吸附剂之一,有粒状和粉状两种。
其中粉末活性炭应用于水处理在国内外已有较长的历史。
活性炭是一种暗黑色含炭物质,具有发达的微孔构造和巨大的比表面积。
它化学性质稳定,可耐强酸强碱,具有良好吸附性能,是多孔的疏水性吸附剂。
活性炭最初用于制糖业,后来广泛用于去除受污染水中的有机物和某些无机物。
它几乎可以用含有碳的任何物质做原材料来制造,活性炭在制造过程中,其挥发性有机物被去除,晶格间生成空隙,形成许多形状各异的细孔。
其孔隙占活性炭总体积的 70%~ 80%,每克活性炭的表面积可高达 500 ~ 1700 平方米,但 99.9%都在多孔结构的内部。
活性炭的极大吸附能力即在于它具有这样大的吸附面积[1,2]。
2.2活性炭吸附特征活性炭的孔隙大小分布很宽,从 10-1nm 到104nm 以上,一般按孔径大小分为微孔、过渡孔和大孔。
在吸附过程中,真正决定活性炭吸附能力的是微孔结构。
活性炭的全部比表面几乎都是微孔构成的,粗孔和过渡孔只起着吸附通道作用,但它们的存在和分布在相当程度上影响了吸附和脱附速率。
研究表明,活性炭吸附同时存在着物理吸附、化学吸附和离子交换吸附。
在活性炭吸附法水处理过程中,利用3种吸附的综合作用达到去除污染物的目的。
对于不同的吸附物质,3种吸附所起的作用不同。
(1)物理吸附分子力产生的吸附称为物理吸附,它的特点是被吸附的分子不是附着在吸附剂表面固定点上,而稍能在界面上作自由移动。
物理吸附可以形成单分子层吸附,又可形成多分子层吸附。
由于分子力的普遍存在, 一种吸附剂可以吸附多种物质,但由于吸附物质不同,吸附量也有所差别。
这种吸附现象与吸附剂的表面积、细孔分布有着密切关系,也和吸附剂表面力有关。
活性碳吸附综合实验报告
1 实验目的(1) 通过实验进一步了解活性炭的吸附工艺及性能;(2) 熟悉整个实验过程的操作;(3) 掌握用“间歇法”、“连续流”法确定活性炭处理污水的设计参数的方法;(4) 学会使用一级动力学、二级动力学方程拟合分析,对 PAC 的吸附进行动力学分析研究;(5) 了解活性炭改性的方法以及其影响因素。
2 实验原理2.1 活性炭间隙性吸附实验原理活性炭吸附就是利用活性炭的固体表面对水中一种或多种物质的吸附作用,己达到净化水质的目的。
活性炭的吸附作用产生于两个方面,一是由于活性炭内部分子在各个方向都受到同等大小的力而在表面的分子则受到不平衡的力,这就使其他分子吸附于其表面上,此为物理吸附;另一个是由于活性炭与被吸附物质之间的化学作用,此为化学吸附。
活性炭的吸附是上述两种吸附综合的结果。
当活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等时,即单位时间内的活性炭的数量等于解吸的数量时,此时被吸附物质在溶液中的浓度和在活性炭表面的浓度均不在变化,而达到平衡,此时的动平衡称为活性炭吸附平衡而此时被吸附物质在溶液中的浓度称为平衡浓度。
活性炭的吸附能力以吸附量q表示。
式中:q ——活性炭吸附量,即单位重量的吸附剂所吸附的物质量,g/g;V ——污水体积,L;C0、C ——分别为吸附前原水及吸附平衡时污水中的物质浓度,g/L;X ——被吸附物质重量,g;M ——活性炭投加量,g。
在温度一定的条件下,活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高,两者之间的变化称为吸附等温线,通常费用兰德里希经验公式加以表达。
式中:q ——活性炭吸附量,g/g ;C ——被吸附物质平衡浓度g/L;K、n ——溶液的浓度,pH值以及吸附剂和被吸附物质的性质有关的常数。
K、n值求法如下:通过间歇式活性炭吸附实验测得q、C相应之值,将式取对数后变换为下式:将q、C相应值点绘在双对数坐标纸上,所得直线的斜率为1/n,截距则为K。
此外,还有朗缪尔吸附等温式,它通常用来描述物质在均一表面上的单层吸附,表达式为:由于间歇式静态吸附法处理能力低、设备多,故在工程中多采用连续流活性炭吸附法,即活性炭动态吸附法。
活性炭吸附实验报告
活性炭吸附实验报告
引言概述:
本实验旨在研究活性炭材料在吸附过程中的性能和效果。
活性炭是一种具有高孔隙度和高吸附能力的材料,广泛应用于水处理、空气净化、废气处理等领域。
通过实验确定活性炭的吸附性能,可以为其在工业和环境应用中提供科学依据。
正文内容:
1.活性炭的原理和特性
1.1活性炭的制备方法
1.2活性炭的物理特性和表面结构
1.3活性炭的吸附原理
2.实验设计和方法
2.1活性炭的选择和准备
2.2吸附试剂的选择和制备
2.3实验装置和操作流程
3.吸附实验结果与分析
3.1吸附平衡实验
3.1.1吸附剂用量对吸附效果的影响
3.1.2吸附剂颗粒大小对吸附效果的影响
3.1.3吸附剂pH值对吸附效果的影响
3.2吸附动力学实验
3.2.1吸附速率对吸附效果的影响
3.2.2吸附温度对吸附效果的影响
3.2.3吸附剂可重复使用性能的评估
4.吸附实验的结果讨论
4.1吸附平衡实验结果分析
4.2吸附动力学实验结果分析
4.3吸附剂的选择和应用前景
5.实验改进和未来研究方向
5.1实验方法的改进和优化
5.2活性炭的改良和性能提升
5.3活性炭在环境治理中的应用研究
总结:
通过本实验,我们对活性炭吸附过程的性能和效果进行了研究。
实验结果表明,活性炭吸附效果受到吸附剂用量、颗粒大小、pH值、吸附速率和温度等因素的影响。
活性炭作为一种有潜力的吸附材料,在水处理、空气净化、废气处理等领域具有广阔的应用前
景。
未来的研究可以着重于改进实验方法、提升活性炭的吸附性能,并进一步探索其在环境治理中的应用。
活性炭吸附实验报告
活性炭吸附实验报告一、实验目的活性炭处理工艺是运用吸附的方法来去除异味、色度、某些离子以及难生物降解的有机物。
在吸附过程中,活性炭的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速率,被吸附物质浓度对吸附也有影响。
此外,PH值的高低、温度的变化和被吸附物质的分散程度也对吸附速率有一定的影响。
本实验采用活性炭间隙和连续吸附的方法确定活性炭对水中某些杂质的吸附能力。
通过本实验,希望达到以下目的:1、加深理解吸附的基本原理;2、掌握活性炭吸附设备操作步骤,包括吸附工作过程和再生过程。
二、实验原理吸附是发生在固-液(气)两相界面上的一种复杂的表面现象,它是一种非均相过程。
大多数的吸附过程是可逆的,液相或气相内的分子或原子转移到固相表面,使固相表面的物质浓度增高,这种现象就称为吸附;已被吸附的分子或原子离开固相表面,返回液相或气相中去,这种现象称为解吸或脱附。
在吸附过程中,被吸附到固体表面上的物质称为吸附质,吸附吸附质的固体物质称为吸附剂。
活性炭吸附就是利用活性炭的固体表面对水中一种或多种物质的吸附作用,以达到净化水质的目的。
活性炭吸附的作用产生于两个方面:一方面由于活性炭内部分子在各个方面都受着同等大小而在表面的分子则受到不平衡的力,这使其他分子吸附于其表面上,此过程为物理吸附;另一方面是由活性炭与被吸附物质之间的化学作用,此过程为化学吸附。
活性炭的吸附是上述两种吸附综合的结果。
当活性炭在溶液中吸附速度和解吸速度相等时,即单位时间内活性炭吸附的数量等于解吸的数量时,被吸附物质在溶液中的浓度和在活性炭表面的浓度均不再变化,而达到了平衡。
此时的动态平衡称为活性炭吸附平衡。
三、实验装置与设备(1) PH计或精密PH试纸、温度计;(2)大小烧杯、漏斗;(3)活性炭吸附柱;(4)自配废水;(5)恒位箱注:A、B都为活性炭活性炭吸附工艺流程图四、实验步骤1、配制水样,使其含COD50~100mg/L;2、用高锰酸盐指数法测定原水的COD含量,同时测水温和PH;3、在活性炭吸附柱中各装入活性炭并进行洗清,至出水不含炭粉为止;4、启动水泵,将配制好的水样连续不断地送入活性炭柱内,控制好流量;5、运行稳定5min后测定并记录各活性炭柱出水COD或浊度、色度;6、连续运行2~3h,并每隔60min取样测定和记录各活性炭柱出水COD、浊度或色度;7、停泵,关闭活性炭柱进、出水阀门,并进行活性炭再生;8、打开反冲洗阀门与反冲洗进水阀门;9、启动水泵,将清水以较大的速度送入活性炭柱内,带走活性炭中的杂质实现再生目的;10、运行5min后,停泵,关闭反冲洗阀门及进水阀门。
活性炭吸附实验实验报告[活性炭吸附实验]
活性炭吸附实验实验报告[活性炭吸附实验] 活性炭吸附实验一实验目的1、通过实验进一步了解活性炭的吸附工艺及性能,并熟悉整个实验过程的操作2、掌握用“间歇”法、“连续流”法确定活性炭处理污水的设计参数的方法二实验原理活性炭吸附过程包括物理吸附和化学吸附。
其基?原理就是利用活性炭的固体表面对水中一种或多种物质的吸附作用,以达到净化水质的目的。
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。
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:V(C0?C)qe?m式中 qe—活性炭吸附量,即单位重量的吸附剂所吸附的物质量,mg/g;V—污水体积,L;C0、C—分别为吸附前原水及吸附平衡时污水中的物质浓度,mg/L;m—活性炭投加量,g;在温度一定的条件下,活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高,两者之间的变化曲线称吸附等温线,通常用Fruendlich式加以表达。
qe?K?Cn式中 K、n—是与溶液的温度、pH值以及吸附剂和被吸附物质的性质有关的常数;K、n值求法如下:通过间歇式活性炭吸附实验测得qe、C相应之值,将式上式到对数后变换为下式:1lgqe?lgK?lgCn将qe、C相应值点绘在双对数坐标纸上,所得直线的斜率为1/n,截距则为k。
三实验设备及用具1、振荡器一台;2、分析天平一台;3、分光光度计一台;4、250mL三角烧杯5个;5、100mL容量瓶6个;6、活性炭(粉状和粒状);7、亚甲基兰。
8、活性炭连续流吸附实验装置四实验步骤1、间歇式活性炭吸附实验①配制浓度为50mg/L的亚甲兰溶液于1000mL容量瓶中;②用十倍稀释法依次配制浓度为5mg/L、1mg/L、0.5mg/L、0.1mg/L、0.05mg/L、0.01mg/L的亚甲兰溶液于100mL容量瓶中;③用分光光度计测定其吸光度值(吸附波长为665nm),记录到表1中,绘制标准曲线;④取5个250mL的三角瓶,用天平分别称取100mg、200mg、300mg、400mg、500mg的粉活性炭投入三角瓶中,每瓶中加入100mL50mg/L 亚甲基兰溶液;⑤将三角烧瓶放在振荡器上振荡(震荡器的速度要由小变大,但也不能太大,否则会将活性碳粉粘到瓶壁上),当达到吸附平衡时停止振荡。
活性炭吸附实验报告
活性炭吸附实验报告
活性炭吸附实验报告
一、实验目的
掌握活性炭的吸附特性,了解活性炭的吸附能力和吸附速度。
二、实验原理
活性炭是一种具有活化处理的炭材料,具有巨大的比表面积和强大的吸附能力。
通过活性炭的孔隙结构,能够吸附并固定气体、溶液中的有机物、无机物等。
三、实验仪器和试剂
仪器:活性炭吸附仪;
试剂:活性炭,甲苯溶液。
四、实验步骤
1. 准备实验仪器和试剂。
2. 将活性炭样品加入活性炭吸附仪中,调节仪器参数,使系统处于正常工作状态。
3. 将甲苯溶液滴加到活性炭吸附仪内,记录下溶液滴加的时间和滴加的量。
4. 观察活性炭的吸附过程,记录下吸附过程的时间和活性炭的颜色变化。
5. 当活性炭吸附饱和或滴加完甲苯溶液后,关闭吸附仪,取出活性炭样品。
五、实验结果与分析
根据实验结果,记录下甲苯溶液滴加的时间和量,并观察活性炭吸附过程的时间和颜色变化。
六、结论与讨论
通过实验我们可以得到活性炭的吸附能力和吸附速度。
根据实验结果,我们可以发现活性炭对于甲苯具有较好的吸附能力,能够将溶液中的甲苯吸附并固定在其孔隙结构中。
同时,通过观察活性炭的颜色变化,我们也可以了解活性炭的吸附过程和吸附饱和点。
七、实验总结
通过本次实验,我们深入了解了活性炭的吸附特性和吸附能力。
活性炭在工业和环境领域具有广泛的应用价值,例如在水处理、空气净化中的应用。
了解活性炭的吸附能力和吸附速度有助于我们正确选择和使用活性炭材料,提高其吸附效果和利用率。
同时,也为我们今后研究更多类型的吸附材料提供了基础。
实验6 活性炭吸附实验
实验6 活性炭吸附实验1.实验目的了解活性炭吸附工艺,掌握测定吸附等温线的操作过程。
2.实验原理活性炭吸附是利用活性炭固体表面对水中一种或几种物质的吸附作用,达到净化水质的目的。
活性炭对水中所含杂质的吸附既有物理吸附也有化学吸附。
当活性炭对水中所含物质吸附时,水中的溶解性物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。
而此时被吸附物质在溶液中的浓度称为平衡浓度C 。
活性炭的吸附能力以吸附量e q 表示,用m 克活性炭吸附溶液中的溶质,被吸附的溶质为x 毫克,则吸附量e q 可按下式计算:0()e e C C Vx q m m-==(1)式中,q e 为平衡吸附量(mg/g);C 0与C e 分别为吸附质的初始浓度与平衡浓度(mg/L);V 为溶液的体积(L);m 为所用的活性炭的质量(g)。
e q 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,e q 值就比较大。
由吸附量e q 和平衡浓度C 的关系所绘出的曲线称为吸附等温线,表示吸附等温线的公式称为吸附等温式,比较常用的吸附等温式有有Langmuir 、BET 和Fruendlich 吸附等温式。
在水和废水处理中通常用Fruendlich 吸附等温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ne KC q 1= (2) 式中:e q ——吸附容量(mg/g);K ——与吸附比表面积、温度有关的系数; n ——与温度有关的常数,n >1; C ——吸附平衡时的溶液浓度(mg/L)。
这是一个经验公式,通常用图解方法求出K ,n 的值.为了方便易解,往往将式(2)变换成线性对数关系式C nK m C C q e lg 1lg lglg 0+=-= (3) 式中:C 0——水中被吸附物质原始浓度(mg/L); C ——被吸附物质的平衡浓度(mg/L); m ——活性炭投加量(g/L)。
活性炭的实验报告
一、实验目的1. 了解活性炭的吸附特性及其在水处理中的应用。
2. 掌握活性炭吸附实验的基本原理和操作方法。
3. 研究活性炭对有机污染物的吸附效果,为实际水处理工程提供参考。
二、实验原理活性炭是一种具有高度发达的孔隙结构和巨大比表面积的吸附材料,广泛应用于水处理、空气净化等领域。
活性炭的吸附作用主要包括物理吸附和化学吸附两种形式。
物理吸附是指吸附质分子与活性炭表面分子间的范德华力作用,而化学吸附是指吸附质分子与活性炭表面分子间的化学键作用。
本实验采用间歇式静态吸附法,通过改变活性炭的投放量和吸附时间,研究活性炭对有机污染物的吸附效果。
三、实验仪器与材料1. 仪器:锥形瓶、分光光度计、磁力搅拌器、电子天平、温度计、pH计、移液管等。
2. 材料:活性炭、亚甲基蓝溶液、蒸馏水、氢氧化钠、盐酸等。
四、实验步骤1. 准备溶液:将亚甲基蓝溶液稀释至一定浓度,配制一系列不同浓度的溶液。
2. 准备活性炭:将活性炭用蒸馏水洗涤,去除杂质,然后在105℃下烘干至恒重。
3. 吸附实验:将活性炭粉末加入到锥形瓶中,加入一定量的亚甲基蓝溶液,置于磁力搅拌器上,设定不同吸附时间,观察溶液颜色变化。
4. 测定吸附效果:取吸附后的溶液,用分光光度计测定吸光度,计算吸附量。
5. 计算吸附等温线:以吸附量为纵坐标,溶液浓度为横坐标,绘制吸附等温线。
五、实验数据与分析1. 吸附量随吸附时间的变化:实验结果表明,活性炭对亚甲基蓝的吸附量随吸附时间的延长而增加,在一定时间内达到吸附平衡。
2. 吸附等温线:根据实验数据,绘制吸附等温线,发现活性炭对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir吸附等温式。
3. 影响吸附效果的因素:实验结果表明,活性炭的吸附效果受温度、pH值、溶液浓度等因素的影响。
六、结论1. 活性炭对亚甲基蓝具有良好的吸附效果,可作为水处理中的吸附材料。
2. 活性炭的吸附效果受温度、pH值、溶液浓度等因素的影响,实际应用中需根据具体情况调整吸附条件。
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。
吸附实验的实验报告
一、实验目的1. 熟悉吸附实验的基本原理和方法。
2. 掌握活性炭吸附实验的操作步骤和数据处理方法。
3. 分析活性炭吸附实验的影响因素,并优化吸附条件。
二、实验原理吸附是指吸附剂表面吸附质的过程。
活性炭作为一种常用的吸附剂,具有发达的孔隙结构和较大的比表面积,能有效去除水中的有机污染物、重金属离子等。
本实验采用活性炭吸附实验,研究活性炭对水中有机污染物的吸附效果。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:锥形瓶、振荡器、滤纸、电子天平、移液管、比色计等。
2. 试剂:活性炭、有机污染物溶液、去离子水、pH缓冲溶液等。
四、实验步骤1. 配制一定浓度的有机污染物溶液,作为实验样品。
2. 称取一定量的活性炭,放入锥形瓶中。
3. 将配制好的有机污染物溶液加入锥形瓶中,搅拌均匀。
4. 将锥形瓶放入振荡器中,在一定温度下振荡一定时间。
5. 振荡结束后,用滤纸过滤溶液,测定滤液中的有机污染物浓度。
6. 计算活性炭对有机污染物的吸附率,并绘制吸附等温线。
7. 分析影响吸附效果的因素,并优化吸附条件。
五、实验结果与分析1. 吸附等温线根据实验数据,绘制活性炭对有机污染物的吸附等温线,如下所示:吸附等温线图由图可知,活性炭对有机污染物的吸附过程符合Langmuir吸附模型。
在低浓度范围内,吸附速率较快;在高浓度范围内,吸附速率较慢。
2. 影响吸附效果的因素(1)吸附剂用量:实验结果表明,随着吸附剂用量的增加,吸附率逐渐提高。
但吸附剂用量达到一定值后,吸附率变化不大。
(2)振荡时间:实验结果表明,在一定时间内,随着振荡时间的增加,吸附率逐渐提高。
但振荡时间达到一定值后,吸附率变化不大。
(3)pH值:实验结果表明,pH值对吸附效果有一定影响。
当pH值为中性时,吸附效果最佳。
(4)温度:实验结果表明,在一定温度范围内,随着温度的升高,吸附率逐渐提高。
但温度过高时,吸附率反而下降。
六、实验结论1. 活性炭对有机污染物具有良好的吸附效果,吸附过程符合Langmuir吸附模型。
活性炭吸附实验实验报告[活性炭吸附实验]
活性炭吸附实验实验报告[活性炭吸附实验] 活性炭吸附实验一实验目的1、通过实验进一步了解活性炭的吸附工艺及性能,并熟悉整个实验过程的操作2、掌握用“间歇”法、“连续流”法确定活性炭处理污水的设计参数的方法二实验原理活性炭吸附过程包括物理吸附和化学吸附。
其基?原理就是利用活性炭的固体表面对水中一种或多种物质的吸附作用,以达到净化水质的目的。
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。
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:V(C0?C)qe?m式中 qe—活性炭吸附量,即单位重量的吸附剂所吸附的物质量,mg/g;V—污水体积,L;C0、C—分别为吸附前原水及吸附平衡时污水中的物质浓度,mg/L;m—活性炭投加量,g;在温度一定的条件下,活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高,两者之间的变化曲线称吸附等温线,通常用Fruendlich式加以表达。
qe?K?Cn式中 K、n—是与溶液的温度、pH值以及吸附剂和被吸附物质的性质有关的常数;K、n值求法如下:通过间歇式活性炭吸附实验测得qe、C相应之值,将式上式到对数后变换为下式:1lgqe?lgK?lgCn将qe、C相应值点绘在双对数坐标纸上,所得直线的斜率为1/n,截距则为k。
三实验设备及用具1、振荡器一台;2、分析天平一台;3、分光光度计一台;4、250mL三角烧杯5个;5、100mL容量瓶6个;6、活性炭(粉状和粒状);7、亚甲基兰。
8、活性炭连续流吸附实验装置四实验步骤1、间歇式活性炭吸附实验①配制浓度为50mg/L的亚甲兰溶液于1000mL容量瓶中;②用十倍稀释法依次配制浓度为5mg/L、1mg/L、0.5mg/L、0.1mg/L、0.05mg/L、0.01mg/L的亚甲兰溶液于100mL容量瓶中;③用分光光度计测定其吸光度值(吸附波长为665nm),记录到表1中,绘制标准曲线;④取5个250mL的三角瓶,用天平分别称取100mg、200mg、300mg、400mg、500mg的粉活性炭投入三角瓶中,每瓶中加入100mL50mg/L 亚甲基兰溶液;⑤将三角烧瓶放在振荡器上振荡(震荡器的速度要由小变大,但也不能太大,否则会将活性碳粉粘到瓶壁上),当达到吸附平衡时停止振荡。
活性炭吸附实验报告
活性炭吸附实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对活性炭吸附性能的研究,探讨活性炭在去除水中有机物污染物方面的应用效果,为活性炭的工程应用提供理论依据。
二、实验原理。
活性炭是一种多孔性吸附剂,其吸附性能主要取决于孔隙结构和表面化学性质。
当有机物分子接触到活性炭表面时,会发生吸附现象,从而将有机物分子从水中去除。
三、实验方法。
1. 实验材料,活性炭、有机物溶液、实验装置。
2. 实验步骤:a. 准备一定浓度的有机物溶液。
b. 将活性炭加入实验装置中,建立吸附平衡。
c. 测定吸附后溶液中有机物浓度的变化。
四、实验结果与分析。
通过实验数据的测定和分析,我们得出了以下结论:1. 随着活性炭用量的增加,有机物的去除率呈现出逐渐增加的趋势。
2. 在一定范围内,有机物溶液的初始浓度对活性炭的吸附效果有一定影响,但随着活性炭用量的增加,这种影响逐渐减弱。
3. 活性炭的孔隙结构对有机物的吸附也有一定影响,孔径较大的活性炭对大分子有机物的吸附效果更好。
五、实验结论。
活性炭对有机物的吸附效果受到多种因素的影响,包括活性炭用量、有机物溶液浓度和活性炭的孔隙结构等。
在工程应用中,需要综合考虑这些因素,选择合适的活性炭材料和操作条件,以达到最佳的去除效果。
六、实验总结。
通过本实验,我们对活性炭的吸附性能有了更深入的了解,这对于活性炭在水处理、环境保护等领域的应用具有重要的指导意义。
同时,本实验也为今后进一步深入研究活性炭吸附性能提供了基础。
七、参考文献。
1. 王明,刘强. 活性炭吸附理论与应用. 化学工程,2008,30(2),45-50。
2. 张磊,李华. 活性炭孔结构对有机物吸附性能的影响. 环境科学研究,2010,18(3),78-82。
八、致谢。
在本次实验中,我们受到了老师和同学们的大力支持,在此向他们表示衷心的感谢。
以上为活性炭吸附实验报告的全部内容。
连续流活性炭吸附工艺实验报告
连续流活性炭吸附工艺实验报告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。
实验一 活性炭吸附实验
实验一 活性炭吸附实验一、实验目的:(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。
二、实验原理:当活性炭对水中杂质吸附时,会同时发生吸附和解吸现象,当吸附和解吸处于平衡状态时,称之为吸附平衡,这是活性炭和水之间的溶质浓度具有一定的分布比值,描述吸附容量q e 与吸附平衡时溶液浓度C 的关系常用Fruendlich 吸附等温式来表达:q e =kC 1/nq e :吸附容量(mg/g )k :与吸附比表面积、温度有关的系数 n :与温度有关的系数 n >1 C :吸附平衡时溶液浓度(mg/L )这是一个经验公式,通常用图解方法来求k 、n 值,方法是将上式取对数变成线性关系:lgq e =lgm c c 0= n1lg C + lgk C 0:水中被吸附物质原始浓度(mg/L ) C :被吸附物质的平衡浓度(mg/L ) m :活性炭投加量(g/L )三、实验设备及仪器仪表:1、振荡器或摇床2、pH 计 pHS 型3、活性炭、甲基橙4、分光光度计、5、温度计、三角烧杯、漏斗、1000mL 烧杯、50mL 容量瓶等。
四、实验步骤:(1)甲基橙标准曲线制作:用吸量管分别吸取0.3、0.4 、0.5、0.6、0.7、0.8mL 5.00mg.mL -1标准甲基橙溶液于5只50 mL 容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。
用1 cm 石英比色皿,以蒸馏水为参比,在最大吸收波长(464nm )处分别测定各标准溶液的吸光度A ,记录所得读数。
(2)称取100mg 甲基橙配成1L 甲基橙废水,取50ml 甲基橙废水水样,测定原水的吸光度A 0、pH 及温度,记录数据。
(3)在5个三角烧杯中分别放入20、40、60、80、100mg 经过烘干的粉状活性炭,加入150ml甲基橙废水水样,放入振荡器或摇床振荡30min。
(4)用滤纸过滤各三角烧杯中水样,取净水并测定吸光度A i(i=1、2、3、4、5)值。
活性炭吸附实验报告
活性炭吸附实验报告一、实验目的通过活性炭的吸附实验,探究不同因素对活性炭吸附效果的影响,并研究活性炭的吸附性能。
二、实验原理活性炭是一种有孔的炭质材料,具有较大的比表面积和较高的吸附能力。
活性炭主要通过物理吸附和化学吸附来吸附气体、液体中的杂质。
三、实验步骤1.实验前准备:取一定质量的活性炭样品,研磨成颗粒状。
2.吸附实验:将活性炭样品均匀放置于吸附设备中,设定各种实验条件。
3.吸附过程:根据设定条件,将需要吸附的气体或液体通过活性炭样品,记录吸附时间。
4.分析数据:根据实验结果,计算出各种实验条件下的吸附量,并进行数据分析。
四、实验结果1.实验条件:温度为25℃,吸附时间为2小时。
吸附剂种类气体/液体吸附量(g)活性炭乙醇0.05活性炭甲醇0.032.实验条件:温度为25℃,吸附时间为4小时。
吸附剂种类气体/液体吸附量(g)活性炭乙醇0.08活性炭甲醇0.053.实验条件:温度为30℃,吸附时间为2小时。
吸附剂种类气体/液体吸附量(g)活性炭乙醇0.07活性炭甲醇0.04五、实验讨论通过实验结果可以发现,活性炭对乙醇和甲醇具有较好的吸附能力。
而且,在相同的吸附时间和温度下,乙醇的吸附量要高于甲醇。
这可能是因为乙醇的分子结构中含有羟基,与活性炭的化学性能更加相似,从而使得吸附效果更好。
此外,温度也对活性炭吸附能力产生一定影响。
从实验数据可以看出,温度较高时,活性炭的吸附量相对较大。
这是因为温度升高会提高物质的扩散速率,加快物质在活性炭上的吸附速度。
六、实验结论通过活性炭的吸附实验,可以得出以下结论:1.活性炭对乙醇和甲醇具有较好的吸附能力,乙醇的吸附量大于甲醇。
2.温度对活性炭的吸附能力有一定影响,温度升高可以提高活性炭的吸附量。
七、实验总结本次活性炭吸附实验研究了不同因素对吸附能力的影响,结果表明活性炭对乙醇和甲醇有较好的吸附效果,并且在较高温度下吸附效果更佳。
通过此次实验,深入了解了活性炭的吸附性能,并为进一步研究提供了基础。
活性炭吸附 环工原理实验 实验报告
实验二 活性炭吸附实验地点:学院717。
时间:14周周三上午(1)班,下午(2)班14周周四上午(3)班,下午(4班1.实验目的(1) 通过实验进一步了解活性炭的吸附工艺及性能,并熟悉整个实验过程的操作。
(2) 掌握用“间歇”法确定活性炭处理污水的设计参数的方法。
2.原理活性炭吸附是目前国内外应用较多的一种水处理手段,由于活性炭对水中大部分污染物都有较好的吸附作用,因此活性炭吸附应用于水处理时往往具有出水水质稳定,适用于多种污水的优点。
活性炭吸附常用来处理某些工业污水,在有些特殊情况下也用于给水处理。
比如当给水水源中含有某些不易去除而且含量较少的污染物时,当某些偏远小居住区尚无自来水厂需临时安装一小型自来水生产装置时,往往使用活性吸附装置。
但由于活性炭的造价较高,再生过程较复杂,所以活性炭吸附的应用尚具有一定的局限性。
活性炭吸附就是利用活性炭的固体表面对水中一种或多种物质的吸附作用,以达到净化水质的目的。
活性炭的吸附作用产生于两个方面,一是由于活性炭内部分子在各个方向都受着同等大小的力而在表面的分子则受到不平衡的力,这就使其他分子吸附于其表面上,此为物理吸附;另一个是由于活性炭与被吸附物质之间的化学作用,此为化学吸附。
活性炭的吸附是上述二种吸附综合作用的结果。
当活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等时,达到了动平衡称为活性炭吸附平衡,此时被吸附物质在溶液中的浓度称为平衡浓度。
活性炭的吸附能力以吸附量q e 表示:)/()(0g mg mC C V q e e -=(1) q e ——活性炭吸附量,即单位重量的吸附剂所吸附的容质量,mg/g ; V ——污水体积,L ;C0、Ce ——分别为吸附前原水中容质浓度和吸附平衡时水中的容质浓度,mg /L ;m ——活性炭投量,g 。
在温度一定的条件下,活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高,两者之间的变化曲线称为吸附等温线,通常用弗罗因德利希(F'reundLich)经验式加以表达:ne e C K q 1•= (2)式中q e ——活性炭吸附容量,mg /g ;Ce ——被吸附物质平衡浓度,mg /L ;K 、n ——是与溶液的温度、pH 值以及吸附剂和被吸附物质的性质有关的常数。
实验01 活性炭吸附实验
实验一活性炭吸附实验1.实验目的活性炭吸附工艺可用来去除异味、某些离子以及难以进行生物降解的有机污染物,以达到净化水质的目的。
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。
本实验采用活性炭间歇吸附方法来确定活性炭对水中所含某些杂质的吸附能力。
通过本实验希望达到下述目的:(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。
2.实验原理吸附是水、溶质和固体颗粒三者相互作用的结果。
引起吸附的主要原因在于溶质对水的疏水特性和对固体颗粒的高度亲和力。
溶质的溶解程度是影响吸附作用的重要因数。
另外溶质和吸附剂之间的静电引力、范德华力和化学键也可以发生吸附。
对此吸附可分为交换吸附、物理吸附、化学吸附。
在实际的吸附过程中这几种吸附往往同时存在,难于区分。
吸附过程中,固、液两相经过充分的接触后,最终将达到吸附和脱附的动态平衡。
达到平衡时,单位吸附剂所吸附的物质的量为吸附平衡量。
对一定的吸附体系,平衡吸附量是吸附质浓度和温度的函数。
将平衡吸附量q e与相应的平衡浓度作图C e得吸附等温线。
常用的有Langmuir 等温式、B.E.T.等温式、Freundlich等温式。
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:e xqm(1.1)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。
活性炭吸附实验报告
活性炭吸附实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是探究活性炭对不同物质的吸附性能,了解影响活性炭吸附效果的因素,如吸附时间、溶液浓度、温度等,并通过实验数据计算活性炭的吸附量和吸附效率。
二、实验原理活性炭是一种具有高度孔隙结构和巨大比表面积的吸附材料。
其吸附作用主要基于物理吸附和化学吸附两种机制。
物理吸附是由于活性炭表面的分子间作用力(范德华力)而引起的,对各种物质均有一定的吸附能力,但吸附强度相对较弱。
化学吸附则是由于活性炭表面的官能团与被吸附物质之间发生化学反应而产生的,具有较强的选择性和特异性。
在一定条件下,活性炭对溶液中的溶质分子进行吸附,当达到吸附平衡时,吸附量与溶液的初始浓度、吸附时间、温度等因素有关。
通过测定溶液在吸附前后的浓度变化,可以计算出活性炭的吸附量和吸附效率。
三、实验材料与仪器1、实验材料活性炭:颗粒状,粒度为 20-40 目。
待吸附物质:甲基橙溶液、亚甲基蓝溶液、苯酚溶液。
其他试剂:盐酸、氢氧化钠、蒸馏水等。
2、实验仪器分光光度计:用于测定溶液的吸光度,从而计算溶液的浓度。
电子天平:用于称量活性炭的质量。
恒温振荡器:用于控制实验温度和搅拌溶液,以保证吸附过程的均匀性。
移液管、容量瓶、锥形瓶等玻璃仪器。
四、实验步骤1、活性炭的预处理将活性炭用蒸馏水洗涤数次,以去除表面的杂质和粉尘。
在 105℃的烘箱中烘干至恒重,备用。
2、标准曲线的绘制分别配制不同浓度的甲基橙溶液、亚甲基蓝溶液和苯酚溶液。
用分光光度计在各自的最大吸收波长处测定溶液的吸光度,绘制标准曲线。
3、吸附实验准确称取一定量的预处理后的活性炭,放入锥形瓶中。
加入一定体积和浓度的待吸附溶液,将锥形瓶放入恒温振荡器中,在设定的温度和转速下进行吸附。
在不同的时间间隔(如 5min、10min、20min、30min、60min 等)取出一定量的溶液,用分光光度计测定其吸光度,根据标准曲线计算溶液的浓度。
4、数据处理根据吸附前后溶液的浓度变化,计算活性炭的吸附量(q)和吸附效率(η)。
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(4)将锥形瓶置于振荡器上振荡30min,然后用离心法移除活性炭,取上清液测吸光度。
(5)计算各个锥形瓶中分散蓝的去除率、吸附量。并确定弗兰德里希常数
•2.吸附等温线间歇式吸附实验步骤
(1)将活性炭放在蒸馏水中浸24h,然后放在105℃烘箱内烘至恒重,再将烘干后的活性炭压碎,使其成为200目以下筛孔的粉状炭。
因为粒状活性炭要达到吸附平衡耗时太长,往往需数日或数周,为了使实验能在短时间内结束,所以多用粉状炭。
(2)在锥形瓶中,装入30mg的已准备好的粉状活性炭。
•吸附剂对吸附质的吸附性能不仅与吸附质分子直径、吸附剂孔径大小相关,还与吸附剂的比表面积、孔结构、及其表面化学性质等有关。
吸附等温线(Adsorption Isotherm):
指一定温度条件下吸附平衡时单位质量吸附剂的吸附量q与吸附质在流体相中的分压p(气相吸附)或浓度c(液相吸附)之间的关系曲线。
•实验注意事项:
从离心管中取上清液用移液管,莫直接倒出,避免底部活性碳再次泛起。
五、实验记录及原始数据
由于实验所用比色管为50ml,而实验步骤中的比色管为100ml,因此所有浓度都要×2。
标准曲线1
浓度(mg/L)
吸光度(Abs)
标准曲线方程/线性相关系数
0
0
1
2
4
8
16
32
当前温度:℃
粉末活性炭间歇吸附试验记录
水中苯酚在树脂上的吸附等温线
水中苯酚在活性炭上的吸附等温线
吸附机理和吸附速率
吸附机理:
吸附质被吸附剂吸附的过程一般分为三步:(1)外扩散
(2)内扩散
(3)吸附
①外扩散:吸附质从流体主体通过扩散传递到吸附剂颗粒的外表面。因为流体与固体接触时,在紧贴固体表面处有一层滞流膜,所以这一步的速率主要取决于吸附质以分子扩散通过这一滞流膜的传递速率。
?吸附过程并不是吸附质被吸附固定在吸附剂上静止过程,而是一个始终在做频繁物质交换的动态过程。吸附质在吸附剂上有相同停留时间的条件下,吸附剂比表面积更大,甲醛分子与吸附剂接触的机会就更多,相应吸附量就越大。因此,提高吸附质停留时间并增加吸附剂比表面积是提升吸附效果的根本措施。?
但是吸附质进入吸附剂开孔的最小通过距离对于吸附性能是非常关键的控制因素,而吸附质最小通过距离则同吸附质分子直径直接相关。如果吸附剂开孔的孔径过小,吸附质最小通过距离大于吸附剂的开孔,则吸附质不能进入孔内,从而不能实现吸附;如果吸附剂开孔孔径过大,虽然吸附质可以进入孔内,但同时吸附质同时也可以容易的从孔中出来,吸附剂也无法很好的将吸附质富集在其孔内;因此,只有吸附剂开孔略大且并不过大于吸附质最小通过距离时,才能有很好的吸附效果。?
•在界面上已被吸附的物质或在体相中可以被吸附的物质统称为吸附质(adsorbate),能有效地从气相或液相中吸附某些组分的固体物质称为吸附剂(adsorbent),吸附剂具备的共同特点是:大的比表面、一定的表面结构和适宜的孔结构,对吸附质有强烈的选择性吸附能力,不与介质发生化学反应,制备工艺方便,易再生和有良好的力学强度等。
5.合成吸附树脂:吸附树脂为纯的有机液体聚合而成,能有效地清除陆地泄漏物和水体的不溶性漂浮物。常用的合成吸附剂有聚氨酯、聚丙烯和有大量网眼的树脂。聚氨酯有外表敞开式多孔状、外表面封闭式多孔状及非多孔状几种形式。所有形式的聚氨酯都能从水溶液中吸附泄漏物,但外表面敞开式多孔状聚氨酯能像海绵一样吸附液体(吸油)。?聚丙烯是线性烃类聚合物,能吸附无机液体或溶液。分子量结晶度较高的聚丙烯具有更好的溶解性和化学阻抗,但其生产难度和成本费用高。最常用的两种大量网眼的树脂是聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯。这些树脂能与离子类化合物发生反应,不仅具有吸附性,还表现出离子交换。
吸附剂改性就是通过物理化学方法改变吸附剂与吸附质之间的物理性力和化学键力,从而影响吸附效果。
四、实验步骤
•1.绘制标准曲线
(1)配制50mg/L活性艳蓝溶液。
(2)用紫外可见分光光度计对样品在500 - 750 nm波长范围内进行全程扫描,确定最大吸收波长。
一般最大吸收波长为662 - 667nm。
吸附作用一般为两种形式,即:物理吸附和化学吸附。物理吸附主要表现为吸附质与吸附剂之间通过物理性力(如:范德华力、氢键力等)相结合,具有吸附热小、速度快、无选择性、过程可逆放热以及吸附为单层/多层的特点,吸附过程受吸附质分子尺寸与吸附剂的孔结构控制(分子筛作用);化学吸附实质是吸附质与吸附剂表面基团之间发生化学反应,以化学键力相结合,具有吸附热大、单层吸附与脱附困难等特点,吸附过程受吸附剂的表面化学特性、吸附质及溶剂的化学性质等因素影响。
(Abs)
剩余浓度
(mg/L)
吸附容量
(mg/g)
0
0
0
0
/
12
24
36
48
60
90
120
六、数据处理及结论
粉末活性炭间歇吸附曲线
由于曲线有不符合实验结果的数据存在,需要取舍,因此选择12mL、24mL、36mL的数据来做吸附容量曲线。
由y=可得:lgK= 1/n=
K= n=
颗粒活性炭间歇吸附曲线
由于计算出来的吸附容量有负数,因此选择12mL、24mL、36mL的数据来做吸附容量曲线。
直接蓝加入量(mL)
浓度
(mg/L)
吸光度
(Abs)
剩余浓度(mg/L)
吸附容量
(mg/g)
0
0
0
0
/
12
24
36
48
60
Hale Waihona Puke 90120标准曲线2
浓度(mg/L)
吸光度(Abs)
标准曲线方程/线性相关系数
0
0
1
2
4
8
16
32
当前温度:℃
颗粒活性炭间歇吸附试验记录
直接蓝加入量(mL)
浓度
(mg/L)
吸光度
1.硅胶:硅胶是一种坚硬、无定形链状和网状结构的硅酸聚合物颗粒,分子式为,为一种亲水性的极性吸附剂。工业上用的硅胶分成粗孔和细孔两种。粗孔硅胶在相对湿度饱和的条件下,吸附量可达吸附剂重量的80%以上,而在低湿度条件下,吸附量大大低于细孔硅胶。硅胶对水有较强的亲和力,是一种对微量水深度干燥用的吸附剂。?
改性改变吸附效果机理:吸附作用一般为两种形式,即:物理吸附和化学吸附。物理吸附主要表现为吸附质与吸附剂之间通过物理性力(如:范德华力、氢键力等)相结合,具有吸附热小,速度快,无选择性,过程可逆放热,以及吸附为单层/多层的特点,吸附过程受吸附质分子尺寸与吸附剂的孔结构控制(分子筛作用);化学吸附实质是吸附质与吸附剂表面基团之间发生化学反应,以化学键力相结合,具有吸附热大,单层吸附与脱附困难等特点,吸附过程受吸附剂的表面化学特性,吸附质及溶剂的化学性质等因素影响。?
②内扩散:吸附质从吸附剂颗粒的外表面通过颗粒上微孔扩散进入颗粒内部,到达颗粒的内部表面。
③吸附:吸附质被吸附剂吸附在内表面上。
对于物理吸附,第三步通常是瞬间完成的,所以吸附过程的速率由前二步决定。
•活性炭具有良好的吸附性能和化学稳定性,是目前国内外应用较广泛的一种非极性的吸附剂。
•由于活性炭为非极性分子,因而溶解度小的非极性物质容易被吸附,而不能使其自由能降低的污染物既溶解度大的极性物质不易被吸附。活性炭的吸附能力以吸附容量qe表示:
•掌握用间歇式静态吸附法确定活性炭等温吸附式的方法
二、 实验仪器及设备
振荡器;秒表;锥形瓶、分光光度计等。
三、实验原理
体系中化学和物理性质均匀且能采用常规方法分离的部分称为相。不相混溶的两相接触时形成的从一相到另一相的过渡区域称为界面。界面有固气、固液、固固、气液和液液界面五种。吸附是指在固相-气相、固相-液相、固相-固相、液相-气相、液相-液相等体系中,某一相的物质密度或溶于该相中的溶质浓度在界面上发生改变的现象。当它们在界面层中富集(即界面层中的浓度大于在体相中的浓度)时称为正吸附;反之,称为负吸附。大多数有实际应用价值的吸附作用是正吸附。吸附作用是一种界面现象。
《环工综合实验(1)》
(活性炭吸附实验)
实验报告
专业环境工程(卓越班)
班级
姓名
指导教师
成绩
东华大学环境科学与工程学院实验中心
二0一六年11月
实验题目
活性炭吸附实验
实验类别
综合
实验室
实验时间
实验环境
温度:
湿度:
同组人数
2
本实验报告由我独立完成,绝无抄袭!
承诺人签名
一、 实验目的
•通过实验加深理解活性炭吸附的基本原理
由y=可得,lgK= 1/n=
K= n=
由以上两个实验曲线可以发现,吸光度的变动有点幅度,并出现吸附容量有负数的情况,实验误差偏大,因此纵观整个实验过程,可能因为离心的时间不够长,或者离心的过程中晃动太大,有影响到实验的结果,也有可能是机器的原因,仪器误差。另外在测吸光度的时候,可能因为动作幅度太大,使得离心过后的活性炭又有上浮的趋势,人员误差和操作误差导致实验结果有误差。
吸附剂的良好吸附性能是由于它具有密集的细孔构造,与吸附有关的物理性能有:a.孔容(VP):吸附剂中微孔的容积称为孔容,通常以单位重量吸附剂中吸附剂微孔的容积来表示(cm3/g);b.比表面积:即单位重量吸附剂所具有的表面积,常用单位是m2/g;c.孔径与孔径分布:在吸附剂内,孔的形状极不规则,孔隙大小也各不相同。细孔愈多,则孔容愈大,比表面也大,有利于吸附质的吸附。粗孔的作用是提供吸附质分子进入吸附剂的通路。?
2.活性炭、活性碳纤维(ACF):活性炭是将木炭、果壳、煤等含碳原料经炭化、活化后制成的。活性炭含有很多毛细孔构造所以具有优异的吸附能力。因而它用途遍及水处理、脱色、气体吸附等各个方面。?ACF采用聚丙烯睛、粘胶、沥青、酚醛树脂等制备,吸附特点为比表面积大、吸附容量大、对低浓度物质的吸附能力特别优良,即使对痕量级吸附质仍保持很高的吸附率;吸附和脱附的速率都快;ACF对气体的吸附一般能在数十秒或几分钟达到平衡,脱附路径短,脱附速率也快:吸附选择性强;生成碳粉尘少,容易再生和再利用;兼有纤维的各种特性,能制成纤维束、纸、布和毡等形状,且性能良好;并且可与其他性能的材料形成复合材料。?