实验四沸石吸附实验(间歇式吸附实验)

实验四沸石吸附实验（间歇式吸附实验）

一、实验目的：

1.了解沸石吸附的特点，掌握和了解间歇式吸附工艺及性能。

2..掌握用间歇吸附法处理污水的设计参数的确定方法，学会绘制废水的吸附等温线。

二、实验原理：

吸附就是利用多孔性的固体（称吸附剂，具有较大的比表面），使物质在固体表面或交界面上累积或浓缩的过程。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。在温度一定的条件下，活性炭的吸附量随补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，通常用费兰德利希（Fruendlic）经验式来表示。费兰德利希等温吸附线的方程为：，式中：q——活性炭吸附量，g·g－1；C ——被吸附物质平衡浓度，g·L－1；K，n——与溶液的温度、pH值以及吸附剂（如比表面积）和被吸附物质的性质有关的常数。n＞1，将式改为对数式得：

当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，截距为K。

三、实验设备及材料

1.设备：FA2004N电子天平，上海精密科学仪器有限公司；HY-2调速多用振荡器，金坛市顺华仪器有限公司（常州国华电器有限公司）；723分光光度计，上海精密科学仪器有限公司分析仪器总厂；TDL-40B离心机，上海安亭科学仪器厂；DHG-9070A电热恒温干燥箱，上海精宏实验设备有限公司。

2.器皿：1000mL容量瓶；5个50mL容量瓶/每组；2mL、5mL、10mL、25mL、50mL移液管；6个具塞三角烧杯250mL/组（干燥）；6个200mL烧杯/组（干燥）；6个漏斗（7cm）/组（干燥）；干燥器；漏斗架；滤纸（11cm）；温度计；直尺。

3.药剂：沸石；1000mgl·L－1亚甲基兰。

四、实验步骤

1.绘制标准曲线：

①配制水样：取10mL 1000mg·L－1亚甲基兰溶液定容至1000mL容量瓶，配制10mg·L －1亚甲基兰溶液。

②将①中准备的亚甲基兰溶液稀释，按原浓度的1/2、1/4、1/8、1/12、1/16、1/20、1/24稀释。

③用分光光度计测得水样吸光度与波长关系曲线，确定最吸收波长。分别按得出的最大吸收波长测其吸光值。稀释时用50mL容量瓶定容，可选择与五个稀释倍数相近的，用移液管易移取的溶液体积，最后再算出实际稀释倍数。

④画出吸光值和亚甲基兰浓度（可将浓度单位mol·L－1转化为mg·L－1，便于根据标准曲线查出滤液浓度）的关系曲线，即标准曲线。

注意：标准曲线最少要求五个点；相关系数3个9，；同时要保证最后测定的吸光值落在标准曲线的五点范围内。

2.测定吸附等温线：

①用电子天平称取50、100、150、200mg沸石，置于干燥器中备用。

②在6个250mL具塞三角瓶中，各用移液管移入相同体积（100mL）实验水样（10mg·L－1亚甲基兰溶液），测定水温，分别加入0、50、100、150、80、150mg沸石，在振荡器上振荡30min以上，使达到吸附平衡。

③用滤纸滤出吸附剂，收集滤液，测出滤液吸光值。

④从标准曲线上查出相应吸光值下的滤液浓度（mg·L－1）。

⑤计算每个三角瓶中转移到沸石表面上的亚甲基兰的量，以mg（亚甲基兰）/g（活性炭）表示。

⑥根据各点q-C值，在双对数坐标纸上绘制吸附等温线。

五、实验数据处理和分析

绘制标准曲线和吸附等温线，测量曲线的截距、斜率，确定的费兰德利希吸附系数K、1/n。

六、思考题

1.吸附等温线有什么实际意义？

2.作吸附等温线时为什么要用粉状炭？