凹凸棒土的吸附性研究

毕业设计(论文)

凹凸棒土的吸附性研究

系别: 应用化学与环境工程系

专业（班级）: 应用化学08级2班

作者（学号）: 于尧（***********）

指导教师: 葛金龙（讲师）

完成日期: 2012年5月30日

蚌埠学院教务处制

目录

摘要.................................................................................................... 错误!未定义书签。Abstract.............................................. 错误!未定义书签。

1 前言 (3)

1.1凹凸棒土 (3)

1.2 凹凸棒土在各行业中的应用 (3)

1.2.1建材行业的应用 (3)

1.2.2轻工业的应用 (4)

1.2.3 农业、畜牧业中的应用 (4)

1.2.4 纺织业中的应用 (4)

1.2.5 地质勘探、海洋钻井中的应用 (5)

1.3 凹凸棒土对重金属离子的吸附 (5)

1.3.1 对Cr6+的吸附 (5)

1.3.2 对Ni2+的吸附 (5)

1.3.3 对Hg2+的吸附 (5)

1.3.4 对Fe2+的吸附 (6)

1.3.5 对Mn2+的吸附 (6)

1.4 凹凸棒土对有机物的吸附 (6)

1.4.1 对活性黑染料废水的吸附 (6)

1.4.2 对亚甲基蓝的吸附 (6)

1.4.3 对氨氮的吸附 (7)

1.4.4 对聚丙烯酰胺废水的吸附 (7)

1.5 本文意义 (7)

2 实验部分 (8)

2.1仪器 (8)

2.2试剂 (8)

2.3 凹凸棒土性能测定 (8)

2.3.1 XRD分析 (8)

2.3.2 FTIR分析 (9)

2.4实验方法 (9)

2.4.1凹凸棒土对Fe3+的吸附 (9)

2.4.2凹凸棒土对结晶紫的吸附 (9)

3结果与讨论 (9)

3.1凹凸棒土XRD分析 (9)

3.2凹凸棒土FTIR分析 (10)

3.3凹凸棒土对Fe3+的吸附 (11)

3.3.1 加入量的影响 (11)

3.3.2初始pH的影响 (11)

3.3.3 吸附时间的影响 (12)

3.3.4 吸附温度的影响 (13)

3.4 凹凸棒土对结晶紫的吸附 (14)

3.4.1 加入量的影响 (14)

3.4.2 初始pH的影响 (14)

3.4.3 吸附时间的影响 (15)

3.4.4 吸附温度的影响 (16)

4 结论 (17)

谢辞 (18)

参考文献 (19)

蚌埠学院本科毕业设计（论文）

凹凸棒土的吸附性研究

摘要:用凹凸棒土对Fe3+和结晶紫溶液进行吸附研究，研究凹凸棒土加入量、吸附温度、吸附时间、初始pH等因素对吸附的影响。在Fe3+浓度为20.00mg/L时，使

用2g凹凸棒土、水浴温度为30℃、初始pH值为4～5、振荡时间为40 min后，对水中Fe3+的去除率最大；结晶紫浓度为10mg/L时，使用2.0g凹凸棒土、初

始pH值为7～8、振荡时间为50min后凹凸棒土对结晶紫的去除率最大。

关键词:凹凸棒土；吸附；Fe3+；结晶紫

于尧：凹凸棒土的吸附性研究

Study on Adsorption Properties of Attapulgite

Clay

Abstract: Using attapulgite clay to adsorbent Fe3+ and crystal violet solution，researching attapulgite dosage，adsorption temperature，adsorption time，initial pH effect

on adsorption. The results showed that in the Fe3+ concentration is 20.00mg/L，

using the 2g attapulgite clay，water bath temperature of 30 DEGC，initial pH

value of 4~5，the oscillation time of 40min，Fe3+ in water by the rate of removal;

crystal violet concentration is 10mg/ L，using the 2.0g attapulgite，initial the pH

is 7 ~8，the oscillation time of 50min attapulgite crystal violet on the rate of

removal.

Key words: attapulgite,；adsorption；Fe3+；crystal violet

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1 前言

1.1凹凸棒土

凹凸棒土又称坡缕石或坡缕缟石，是一种具链层状结构的含水富镁硅酸盐粘土矿物。其结构属2:1型粘土矿物。在每个2:1单位结构层中，四面体晶片角顶隔一定距离方向颠倒，形成层链状。

由于凹凸棒土粘土具有的特殊的物理化学性质和工艺性能，使其在石油、化工、建材、造纸、医药、农业等方面得到广泛应用。国内目前用量最大的是涂料、钻井泥浆、食用油脱色。

凹凸棒土为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状结构特征，在其结构中存在晶格置换，晶体中含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+、Al3+，晶体呈针状，纤维状或纤维集合状。凹凸棒土具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附脱色能力，具有介于链状结构和层状结构之间的中间结构。凹凸棒土呈土状、致密块状产于沉积岩和风化壳中，颜色呈白色，灰白色，青灰色，灰绿色或弱丝绢光泽。土质细腻，有油脂滑感，质轻、性脆，断口呈贝壳状或参差状，吸水性强。湿时具粘性和可塑性，干燥后收缩小，不大显裂纹，水浸泡崩散，悬浮液遇电介质不絮凝沉淀。

凹凸棒土形态呈毛发状或纤维状，通常为毛毯状或土状集合体。莫氏硬度2-3，加热到700～800℃，硬度>5。比重为2.05～2.32由于凹凸棒土独特的晶体结构[1]，使之具有许多特殊的物化及工艺性能。主要物化性能和工艺性能有:阳离子可交换性、吸水性、吸附脱色性，大的比表面积（9.6～36m2/g）以及胶质价和膨胀容。这些物化性能与蒙脱石相似。

1.2 凹凸棒土在各行业中的应用

1.2.1建材行业的应用

凹凸棒土粘土作为涂料的填充剂、流平剂、增稠剂和稳定剂，其性能好，成本低，可代替传统的轻钙。凹凸棒土涂料的涂膜在电镜里观察，其晶体呈网状排列，均匀地分布在有机粘结剂中，所以涂膜耐洗擦。尤其是凹土在外力搅拌下分散性好，形成稳定的不被电解质破坏的悬浮液[2]，使涂料不沉淀、不分层，与传统的106涂料相比较，具有多种优越性:涂刷性能好，不流挂，节约钛白粉的用量，还可作油漆的填料，墙板材料的填料，生产天花板墙壁板，其特点是对水份接受、排放性能强，不膨胀不变形，粘结性