液相等温线技术测定活性炭吸附容量的标准试验方法
活性炭吸附能力的测定
官网地址：活性炭吸附能力的测定1.对0.15%次甲基兰吸附的测定法：(1)所用试剂：①0.15次甲基兰溶液的制备：配制：称取A.R次甲基兰1.8—2g (准确到0.0002g)加水400ml溶解，加热搅拌，静置将上层液过滤，使总量成1000ml充分摇匀。
标定：吸取上述次甲基兰溶液于50ml，于250ml容量并中加入36%醋酸25ml，摇匀，用30m移液管准确加入0.1N碘液30ml；立即大振摇3—4分钟，置于暗处1小时，每隔10分钟摇一次，然后加水至刻度，用干燥滤纸迅速过滤；以100ml移液管吸取滤液100ml (相当本品20ml)于碘价瓶中，以淀粉为指示剂，立即用0.1N硫代硫酸钠溶液滴定至终点，耗用硫代硫酸钠毫升数为V1。
同时以30ml 0.1N碘液依同法作空白试验，滴定耗用硫代硫酸钠毫升数为V2。
计算：0.07478是次甲基兰毫克当量数。
按计算浓度加水调整次甲基兰溶液浓度为0.15%，并重新测定其浓度。
② 3 N盐酸官网地址：③标准次甲基兰对照液：准确移取0.15%次甲基兰溶液1 ml，于100ml 容量并中，加1 ml盐酸，用水稀释至刻度摇匀（储备液），再移取此液1ml，置另一100ml容量瓶中，加水稀至刻度摇匀备用（只限三天）。
(2)测定操作：精确称取在120℃干燥至恒重的炭样0.1g，置100ml三角瓶中，由滴定管加入0.15%次甲基兰溶液（或多或少视活性炭的脱色力而定）及3 N盐酸2滴于30℃的水溶液中振摇5分钟；用干燥滤纸过滤于50ml比色管中，待完全滤干后，滤液与同体积的对照液比较，如色泽相同时，则加入的次甲基兰的毫升数即表示其脱色力。
如滤液较对照液或深或浅时则应重作。
测定误差不得大于0.5ml。
2. 对标准糖液的吸附测定：(1) 标准糖液的制备：称取试剂或口服葡萄糖25 (3g，于1000ml中加入250ml蒸馏水，加热使之全部溶解，直至沸腾，渐渐加入5 g无水碳酸钠，并不断搅拌；加热30分钟后（此沸点约在110℃)分次加入，NH4Cl 5g (每次0.5g约30分钟加完）在不断搅拌下，加热1小时，温度保持在120℃-123℃如果温度达到了125℃时；应在不断搅拌下加少量水使沸点下降，不致因过热而使糖液焦化，作用完毕后，再加50ml溶有5 g无水碳酸钠的溶液徐徐加入糖色液中，不断搅拌，待温度刚刚达到123℃时为止。
液相等温线技术测定活性炭吸附容量的标准试验方法
美国材料试验学会 (A STM ) 标准号码: D 3860- 89a
4 方法简述
4. 1 本法测定活性炭对可吸附组分的 吸附容量包括: 活性炭同水溶液接触, 测定脱 除的组分量, 并根据弗伦德里胥等温线计算 吸附容量。
4. 1. 1 所用的活性炭试样重可能不得 不根据水中可吸附组分的浓度进行调节。
5 意义和使用
·50·
新 型 碳 材 料
第 11 卷
5. 1 当活性炭作为吸附剂用来处理水 时, 本标准便派上用场。由于粒状活性炭和粉 状活性炭二者在市场上都买得到, 就需要一 个标准试验方法确保这些活性炭于相同试验 条件下的评价。为确保相同的试验条件, 就须 使用规定的颗粒尺寸炭。本法一般于 20℃下 实行, 但其它温度也可能引起注意并使用。
溶液剩余组分[ (C)V ], m g 50 47. 5 45. 0 42. 0 31. 0 20. 0 10. 0 3. 5 1. 2 0. 4
被吸附组分 (X) , m g
2. 5 5. 0 8. 0 19 30 40 46. 5 48. 8 49. 6
Байду номын сангаасX M= mg g
50 50 40 38 30 20 9. 3 4. 9 2. 48
11 报告
11. 1 数据报告的推荐格式见表 2。 11. 2 数据图线的绘制。 11. 2. 1 使用三周期 L og L og 坐标纸, 以剩余浓度, m g L 为横坐标, 以 X M 为纵 坐标, 将点连成线。 11. 2. 2 在横坐标上对应于原始浓度
水处理活性炭吸附性能指标的表征与应用
环境科学科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald139DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.21.139水处理活性炭吸附性能指标的表征与应用①孙亚萍(朔州职业技术学院 山西朔州 036002)摘 要：在近年来给水处理用活性炭吸附性能指标问题引起了社会各界的广泛关注，诸多活性炭吸附性能指标与其对应的测试方法不断被研制和开发，不同类别的吸附性能指标优良性具有较大的差别。
本文简述给水处理用活性炭吸附性能指标选用的基本原则，通过实验对苯酚值、甲基蓝值与丹宁酸值等指标进行分析，探索指标应用的精准性与高效性。
关键词：活性炭 吸附性能 苯酚值中图分类号：TU991.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)07(c)-0139-02①作者简介：孙亚萍（1986—），女，汉族，山西朔州人，硕士，助教，研究方向：化学。
行业中的给水处理活性炭吸附性能指标有很多种类型，不同的指标测试方式适用的条件与范围具有较大差异，在筛选相关指标与测试方法时，应酌情考虑企业生产资源与给水处理应达到的标准。
1 现代行业选用给水处理用活性炭吸附性能指标的原则现阶段，给水处理行业大部分采用ASTM制定的液相线等温法测量活性炭吸附容量，在测量过程中，通过计算吸附等温线测定活性炭的吸附能力。
活性炭吸附包含的了一个动力学过程，只有当吸附质直径小于孔径的1/3时，才能被顺利吸附。
因此，活性炭对某种物质的吸附能容量与所吸收分子的体积大小、该活性炭的孔径分布均有关系。
2 关于活性炭吸附性能指标硝基苯值、甲基蓝值、丹宁酸值、苯酚值等的谈论2.1 实验材料与试剂南京林化所、上海与太西等大型活性炭产提供的活性炭，碘（分析纯），苯酚（分析纯），甲基蓝（生物染色剂），丹宁酸（分析纯），硝基苯（分析纯），MTBE （工业级），BPA （化学级），腐殖酸（生化试剂）等。
活性炭铁吸附值的测定
活性炭铁吸附值的测定
简介
本文档旨在介绍活性炭铁吸附值的测定方法。
活性炭铁吸附值
是衡量活性炭吸附能力的一种指标，其在环境领域和水处理工程中
具有重要的应用价值。
测定方法
本文推荐使用等温吸附法来测定活性炭铁吸附值。
具体步骤如下：
1. 准备样品：取一定量的活性炭样品，并进行干燥和研磨处理，以获得均匀的颗粒。
2. 制备吸附剂：将活性炭样品与一定浓度的铁离子溶液混合，
并在一定温度下进行搅拌，使活性炭与铁离子充分接触并吸附。
3. 吸附过程：在一定时间内，定期取出样品，用适当的方法将
吸附剂与溶液分离，并测量溶液中铁离子的浓度。
重复此步骤直到
吸附过程达到平衡。
4. 数据处理：根据吸附过程中溶液中铁离子浓度的变化情况，
绘制吸附等温线图，并计算活性炭铁吸附值。
结论
通过等温吸附法测定活性炭铁吸附值，我们可以了解活性炭的
吸附能力以及其在环境领域中的应用潜力。
这个测定方法相对简单
且可靠，为进一步研究和应用活性炭铁吸附值提供了科学依据。
以上是活性炭铁吸附值的测定方法的简要介绍。
如需了解更详
细的步骤和数据处理方法，请参考相关文献或咨询相关领域的专家。
活性炭吸附实验报告
活性炭吸附实验报告实验 3 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。
1 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 2 3.2 试剂：活性炭、亚甲基蓝四、实验步骤（1 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。
活性炭吸附实验方案
活性炭吸附实验方案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活性炭在水处理中的运用用活性炭吸附法处理污水或废水就是利用其多孔性固体表面，吸附去除污水或废水中的有机物或有毒物质，使之得到净化。
研究表明，活性炭对分子量500-1000范围内的有机物具有较强的吸附能力。
活性炭对有机物的吸附受其孔径分布和有机物特性的影响，主要是受有机物的极性和分子大小的影响。
同样大小的有机物，溶解度越大、亲水性越强，活性炭对它的吸附性越差，反之，对溶解度小，亲水性差、极性弱的有机物如苯类化合物、酚类化合物等具有较强的吸附能力[3]活性炭水处理的主要影响因素有: 活性炭的性质、吸附质性质、吸附质的浓度、溶液pH、溶液温度、多组分吸附质共存和吸附操作条件等[4].3.仪器与药品仪器可见分光光度计恒温摇床药品亚甲基蓝、粉末活性炭(PAC)、不定型颗粒活性炭(GAC)4.实验操作4.1亚甲基蓝标线绘制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。
吸附等温线的测定方法
吸附动力学和热力学的大致了解只是动力学是做时间变化曲线，热力学是温度变化曲线。
查文献的时候没有具体步骤，只是有图（好像纵坐标用Qmg/g表示）。
吸附等温线是研究固体表面状态和孔结构不可缺少的工具，因此必须充分重视吸附等温线的测定方法及其测定条件。
,1试样预处理固体表面的性质与试样的预处理条件紧密相关，必须仔细研究并控制预处理条件，防止在预处理过程中改变固体的表面性质和内部结构。
因此，要求预先详细了解试样的性质。
如对于微孔物质，由于微孔内吸附势非常大，连氨气也能被吸附。
比表面积测定中使用的氮气能很强地吸附在沸石等复杂氧化物和氢氧化物的酸性位置。
氧化铝的相变化很复杂。
对具有孔结构的物质，预处理温度过低，不能充分除去吸附水和孔内的其他吸附分子；温度过高，容易发生羟基间的缩聚脱水，或发生烧结引起孔和表面的变化。
因此，需要选择合适的温度进行预处理。
最好是利用第6章介绍的热分析等方法预先掌握吸附质的脱附温度、试样的结构变化温度、相转移温度、分解温度，确定最佳预处理条件。
除了质量管理等特殊情况外，测定气相吸附量和液相吸附量时都必须确定预处理条件，使试样上原来吸附的分子完全脱除，或者预先吸附一定量的某种吸附质。
预处理条件因试样而异，下面介绍预处理时的一般注意点。
,1,1预处理的保护气氛对容易发生氧化还原等表面反应的试样以及要求严格脱除原来吸附分子的试样（如金属粉末和活性炭），预处理时需要采用高真空或高纯氮、高纯氨等惰性气体。
粉末试样在抽真空太快时，由于粉末内部包含的气体突出，容易发生粉末飞散。
这不仅减少了试样质量，而且细粉末还会进入到压力计等真空测量系统内，降低体系的真空度，且很难清除干净。
为了防止发生这种情况，可以预先干燥试样，控制除气和升温速度不要太快，还可在试样上方装过滤样，控制除气和升温速度不要太快，还可在试样上方装过滤器以防万一。
.1.2抽真空除气时间要足够长。
对于沸石、活性炭和硅胶等多孔体，微孔内的吸附物质完全扩散到孔外需要很长的时间，必须保证充足的除气时间。
实验三 活性炭吸附实验--吸附等温式的确定
二、实验原理
三、实验装置与设备
（一）实验装置 本实验采用间歇性吸附操作， 即用三角烧杯装入活性炭和水样进行振荡的方 法。
（二）实验仪器及药剂 1．振荡器 1台 2．颗粒状活性炭 500g 3．分光光度计 1套 4．温度计（刻度0－100℃） 1支、 5、亚甲兰溶液： 10mg/L
4．从吸附等温线上求出K、n值，代入公式求 出弗罗德里希吸附等温式。
实验温度：
气压：
溶液pH：
样品编号
1
23
4
5
亚甲兰初浓度C0 （mg/L）
10 10 10 10 10
活性炭粉末重m（g/L）0
5
10
15
20
亚甲兰平衡浓度C （mg/L）
lg C
吸附亚甲兰量 x（mg）
qe＝x/m g qe
线图。
吸附平衡与吸附等温式
1、Langmuir朗格缪尔等温式
Langmuir假设：（1）吸附剂表面均一，各处的吸附能相同； （2）吸附是单分子层的，当吸附剂表面为吸附质饱和时，其吸 附量达到最大值。
（3）被吸附分子之间没有作用力。
取倒数
2、Freundlich弗劳德利希吸附等温式
qe = K Ce1/n
实验三 活性炭吸附实验
---弗罗德里希吸附等温式的确定
Freundlich弗劳德利希吸附等温式
qe = K Ce1/n
K——Freundlich吸附常数; Ce——平衡浓度，mg/L。 n——常数，通常n>1.
吸附原理
吸附的分类与机理
没有选择性
物理吸附
靠分子间力产生的吸附
多分子层吸附
吸附剂的比表面积 和细孔分布影响大
实验一 活性炭吸附实验
实验一活性炭吸附实验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）加深对吸附基本原理的理解。
（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qe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：qe=kc1/nqe：吸附容量（mg/g）k：与吸附比表面积和温度相关的系数n：与温度相关的系数n>1C：吸附平衡时的溶液浓度（mg/L）这是一个经验公式，通常用图解方法来求k、n值，方法是将上式取对数变成线性关系：lgqe=LGc0?c1=lgc+lgknmc0：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、实验设备和仪器：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4、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、0.8ml5.00mg。
将Ml-1标准甲基橙溶液放入5个50ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。
以1cm石英反应杯和蒸馏水为基准，在最大吸收波长（464nm）下测量每种标准溶液的吸光度a，并记录读数。
（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A0、pH值和温度，并记录数据。
（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甲基橙废水样品，放入振荡器或摇床中30min。
（4）用滤纸过滤各三角烧杯中水样，取净水并测定吸光度ai（i=1、2、3、4、5）值。
注意事项：（1）如果获得的QE为负值，则表明活性炭明显吸附溶剂。
测试活性炭的吸附能力
测试活性炭的吸附能力
吸附分液相吸附和气相吸附两类，液相吸附能力常以吸附等温线进行评价，气相吸附能力以溶剂蒸气吸附量评价。
吸附等温线表示一定温度下吸附系统中被吸附物质的分压或浓度与吸附量之间的关系，即当保持温度不变，可测得平衡吸附量和分压或浓度间的变化关系。
以剩余浓度为横轴，以活性炭单质量的吸附量为纵轴可绘出关系曲线。
当保持分压或浓度不变，可测得平衡吸附量和温度间的变化关系，绘出关系曲线，即吸附等压线。
由于在工业装置中少量成分吸附大致在等温状态下进行，所以吸附等温线最为重要和常用。
溶剂蒸气吸附量表示气相吸附性能，可用颗粒活性炭的四氯化碳吸附率的测定为例，在规定的试验条件下，即规定的炭层高度、气流比速、吸附温度、测定管截面积、四氯化碳蒸气浓度的条件下，持含有一定四氯化碳蒸气浓度的混合空气流不断地通过活性炭，当达到吸附饱和时，活性炭试样所吸附的四氯化碳的质量与试样质量之百分比作为四氯化碳的吸附率。
活性炭应用中对于吸附能力，最好用实际拟用的活性炭、操作的条件、具体的处理物进行评价测试。
活性炭的吸附量，即单位活性炭所吸附的吸附质的量，工业上也有称为活性炭的活性，活性有两种表示方法：
静活性-----即通常所指的吸附剂达到平衡的吸附量。
动活性----是指流体混合物通过活性炭床层，其中吸附质被吸附，经一些时间的运作，活性炭床层流出的流体中开始出现含有一定的吸附质，说明活性炭床层失去吸附能力，此时活性炭上已吸附的吸附质的量，就称为活性炭的活性。
是设计大量的、经常的、重要的吸附系统所需的数据。
用液相等温线法测定活性炭吸附能力的标准实用方法，可用于测定原始的和再活化的和粉状活性炭的吸什能力。
液相等温线技术测定活性炭吸附容量的标准试验方法
· 51·
表 1
可吸附组分浓度,m g L ≤10
> 10～ 100 > 100
测定可吸附组分用的试样溶液体积和炭量
试样溶液体积,m l 500 100 100
建议的炭重 (干基) , m g 1. 0、2. 5、5. 0、7. 5、10. 0、25. 0 和 50. 0 0. 01、0. 02、0. 04、0. 10、0. 20、0. 40、1. 0、2. 0 和 4. 0 0. 05、0. 1、0. 2、0. 5、1. 0、2. 0、5. 0 和 10. 0
11 报告
11. 1 数据报告的推荐格式见表 2。 11. 2 数据图线的绘制。 11. 2. 1 使用三周期 L og L og 坐标纸, 以剩余浓度, m g L 为横坐标, 以 X M 为纵 坐标, 将点连成线。 11. 2. 2 在横坐标上对应于原始浓度
Co 的点上树起一条垂线, 将等温线外推截取 此线。 在纵坐标上可读出截取点的值 X M 。 X M CO 项的值表示炭跟流入浓度相平衡时所 吸附的污染物量。 该值表示炭对吸附质的极 限容量。
1 范围
1. 1 本法是测定活性炭脱除水和废水 中无需组分的吸附容量。 它可用来评价原粒 状性炭和再活化的粒状活性炭二者的吸附量 以及粉状活性炭的吸附容量。
1. 2 对于其浓度在试验过程等规定的 条件下, 可能遭到丧失的挥发性组分, 本法不 可推荐使用。若怀疑挥发性物质存在, 必须进 行样品经过和不经过真空过滤这两种试样分 析的比较。
注意 2 若水样含挥发性组分, 则用加 压过滤, 同时使用氮气减少损失。
注意 3 建议在过滤前每个膜过滤器用 500m l 试剂级二型水 (D 1193《规格》漂洗。
9. 7 立即分析滤液中感兴趣的特征组 分, 记下结果, 同时记下相应的炭量。
煤质颗粒活性炭试验方法 第20部分：孔容积和比表面积的测定-最新国标
煤质颗粒活性炭试验方法第20部分：孔容积和比表面积的测定1范围本文件规定了煤质颗粒活性炭孔容积、比表面积的测定原理、测定步骤及结果计算等内容。
本文件适用于煤质颗粒活性炭孔容积、比表面积的测定，也适用于其他多孔材料孔容积、比表面积的测定。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法GB/T19587-2017气体吸附BET法测定固态物质比表面积HG/T3471化学试剂汞3术语和定义GB/T19587-2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1吸附adsorption吸附气体在固体材料外表面和可达到的内表面上的富集。
3.2平衡吸附equilibrium adsorption单位时间内离开吸附剂表面的分子数等于被吸附的分子数，而吸附态的分子总数始终保持不变。
3.3吸附剂adsorbent发生吸附作用的固体材料。
3.4吸附质adsorbate被吸附的气体。
3.5平衡吸附压力equilibrium adsorption pressure吸附物质与吸附质的平衡压力。
3.6饱和蒸气压saturation vapour pressure吸附温度下，吸附质大量液化时的蒸气压。
3.7相对压力relative pressure平衡压力与饱和蒸气压的比值。
3.8吸附量adsorbed amount单位体积或质量吸附吸附质的量在给定压力p和温度T下吸附的气体摩尔数。
3.9平衡吸附量epuilibrium adsorptive capacity平衡吸附时一定平衡条件下的吸附容量。
3.10单分子层吸附mono layer adsorption单分子层的吸附。
3.11滞后圈hysteresis loop吸附等温线与解吸（脱附）等温线不重合而形成的回线。
实验五-活性炭吸附试验
实验五-活性炭吸附试验水污染控制工程实验实验报告姓名：专业年级：试验日期：环境科学与工程学院中国海洋大学实验五 活性碳吸附实验一、实验目的1、加深理解吸附的基本原理。
2、通过实验取得必要的数据，计算吸附容量q e ，并绘制吸附等温线。
3、利用绘制的吸附等温线确定费氏吸附参数K ，1/n 。
二、实验原理活性炭吸附是物理吸附和化学吸附综合作用的结果。
吸附过程一般是可逆的，一方面吸附质被吸附剂吸附，另一方面，一部分已被吸附的吸附质，由于分子热运动的结果，能够脱离吸附剂表面又回到液相中去。
前者为吸附过程，后者为解吸过程。
当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，则吸附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吸附平衡，此时吸附质在溶液中的浓度称为平衡浓度C e 。
活性炭的吸附能力以吸附量q e （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C 0及平衡浓度 C e ，以此计算活性炭的吸附量 q e 。
q e =m)V-(m x e 0C C 式中：C 0—水中有机物初始浓度（mg/L ）C e —水中有机物平衡浓度（mg/L ） m —活性炭投加量（g ）V—废水量（L）q e—活性炭吸附量（mg/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，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。
q e=KC e1/n参数K主要与吸附剂对吸附质的吸附容量有关，而是吸附力的函数。
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。
活性炭的液相吸附评价与单宁酸值的测定
活性炭的液相吸附评价与单宁酸值的测定戴伟娣, 常侠,童雅娟,高一苇,施萌锐,蒋剑春(中国林业科学研究院林产化学工业研究所,江苏南京210042)摘要:论述了在液相吸附中评价活性炭的指标,如:碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、酚值等国际、国内的通用方法，着重论述了单宁酸值的测定和它的意义。
关键词：活性炭；液相吸附评价；单宁酸值中图分类号：TQ424 文献标识码：A 文章编号：1005-3433（2004）05-0010-04活性炭由于其微孔发达，而且微孔孔径分布宽，具有疏水性、耐酸、耐碱、耐高温，因而广泛应用于国民经济各个领域。
从国防工业中防毒面具，到民用工业中净水剂，几乎到处用到活性炭。
大到生物工程中发酵液的精制、药品精制、化工原料精制、食品中氨基酸精制等；汽车工业尾气处理，能源工业上发电厂脱硫、天然气脱硫，环境保护、水资源保护中废水处理、上水处理；电子工业中的大容量电容器上使用；小到冰箱除臭，香烟滤嘴，脱臭鞋垫等等。
活性炭的应用分为两大类，气相和液相。
脱色和水处理是比较典型的液相吸附，常用粉状活性炭或颗粒活性炭。
水处理目前已越来越受到政府和民众的关注。
为了有效利用活性炭，降低处理成本，必须合理选择和利用活性炭。
要有效选择活性炭，就应对活性炭的优劣进行评价。
1液相吸附评价液相吸附主要是指对液相中有害污染物，包括色素、生物可降解物、有机大分子化合物、酚类、芳香径、腐值酸、有害元素进行脱除。
不同类型的活性炭，对不同类型的被脱除物质的脱除效能有极大差异。
活性炭生产厂厂家目前普遍使用活性炭对碘、亚甲基蓝、糖密、焦糖、赤鲜红、单宁酸等的吸附值大小来评价活性炭性能。
由于评价方法众多，生产厂家和应用厂家无所适从，目前被广泛承认的是美国材料实验协会（ASTM）制定的液相等温线法测定活性炭吸附能力的标准方法ASTM D3860[1]。
1.1 测定活性炭吸附能力的方法美国材料试验协会（ASTM）制定的液相等温线测定活性炭吸附能力的标准方法ASTM D 3860，是一个测定液相吸附能力的基本方法。
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。
活性炭碘吸附值的测定
[]E c V Vv c V m ⨯+-⨯=)(90.126311 活性炭碘吸附值的测定活性炭的碘吸附值从0到1200mg/g,那么活性炭的碘吸附值如何测定能？衡量活性炭在液相吸附中的应用好坏，主要看碘吸附值、亚甲蓝吸附值和焦糖脱色率的三项指标，所谓“三把尺”。
若水中主要含有小分子，那就需要采用碘吸附值高的活性炭；若水中主要成分为较大分子，那就要采用亚甲蓝吸附值高的活性炭；若水中成分为大分子，就必须采用焦糖脱色率高的活性炭。
碘吸附值高的活性炭在水中脱除小分子化合物的性能较高，因此，碘吸附值是衡量净水炭的一项重要指标。
测量碘吸附值具体做法是：称取不同质量的三份制备好的试样，精确至0.0004g 并将试样分别放入容量为250mL 干燥的磨口锥形瓶中，用移液管取10.0mL 盐酸加入每个锥形瓶中，塞好玻璃塞摇动使活性炭浸润；接着拔去塞子加热至沸，微拂30s ，除去干扰的硫，冷却至室温；再用移液管取100.0mL 的碘标准溶液依次加入上述各锥形瓶（碘标准溶液使用前现标定），立即塞好玻璃塞，置于振荡器上震荡15min ，静置5min 后用激淋机，静置15min 后用离心机分离。
各取50.0mL 澄清液分别放入250mL 的锥形瓶中，用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定。
当溶液呈现黄色时，加入2mL 淀粉指示液，并继续滴定至蓝色消失为止。
分别记下消耗的硫代硫酸钠标准溶液体积。
测定结果处理如下：对试样剂量计算见式：式中 m ——试样使用剂量，g ；V 1 ——加入点标准溶液体积，mL ；c 1——碘标准溶液浓度，mol/L ；V 3——加入盐酸（5%）体积，mL ；c ——澄清液的浓度，mol/L ；E ——碘吸附值，mg/g.澄清液浓度计算，见式V v c c 22= 式中 c —— 澄清液的浓度，mol/L ；c 2—— 硫代硫酸钠标准溶液浓度，mol/L ；V 2——消耗硫代硫酸钠标准溶液体积，mL;V ——澄清液体积，mL.活性炭的吸附量和被吸附物质的浓度有关，为了获取吸附剩余碘浓度0.02mol/L 时的碘吸附值，澄清液浓度应在0.008～0.040mol/L 范围内，否则应调整试样质量m 。
2、吸附等温线实验步骤
4） 画出吸光度与亚甲基蓝浓度（mg/L）的关系曲线，即标
准曲线。
11
四、实验步骤
2、吸附等温线实验步骤
1) 在锥形瓶中，装入以下重量的活性炭粉末：0、40、80、
120、150、200、240 mg。
2) 在锥形瓶中各注入100毫升 30mg/L 的亚甲基蓝溶液。
3) 将锥性瓶置于摇床上振荡2小时，然后静置使活性炭下沉。
6
二、实验原理
活性炭吸附法广泛用于给水处理及废水二级处理出水的深度 处理。其原理主要是利用活性炭的吸附、氧化、催化等性能 来有效地去除水中污染物。
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 吸附作用。某些被吸附物质先 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，某些物质则能与活 性炭分子结合而被吸着。
容量瓶（1L，100mL，25mL） 移液管（10mL 100mL）
锥形瓶
活性炭 亚甲基蓝
洗耳球
40-60目
10
四、实验步骤
1、吸光度标准曲线的绘制
1） 配置~30mg/L 的亚甲基蓝溶液1L。 2） 用分光光度计得出吸收与波长的关系，确定产生最大吸 收时的波长（600nm-700nm，每10nm一测）。 3） 将1准备的亚甲基蓝稀释，取0ml、3ml、6ml、9ml、12 ml、15ml、20ml 的30mg/L亚甲基蓝，用容量瓶定容到25ml， 用分光光度计从2）所得波长测得吸光度。
8
二、实验原理
Fruendlieh（弗罗因德利希）常用来比较不同溶液浓度时的 活性炭的吸附容量，即
qe KC
1 n
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）。
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液相等温线技术测定活性炭吸附容量的标准试验方法美国材料试验学会(A STM ) 标准号码:D 3860-89a
液相等温线技术测定活性炭吸附
容量的标准试验方法
本标准以固定号码D 3860公布, 紧接后面的数字表示最初采纳的年份。
若经修改, 则表示最后修订的年份。
括弧内数字表示最后批准的年份。
上角标(∈) 表示上次修订或上次批准后编辑做的更改。
制条款, 明确其使用范围。
2 参考文献
2. 1 A STM 标准D 1129 有关水的术语定义D 1193E 300 工业化学药品的取样操作法
1 范围
1. 1中无需组分的吸附容量。
1. 2 对于其浓度在试验过程等规定的条件下, 可能遭到丧失的挥发性组分, 本法不可推荐使用。
若怀疑挥发性物质存在, 必须进行样品经过和不经过真空过滤这两种试样分析的比较。
1. 3 本法被推荐来测定活性炭于下列应用中的吸附容量, 但又不仅限于这些应用:
1. 3. 1 脱除染料工厂废水的颜色;
1. 3. 2 脱除饮用水的味或臭味或二者同时脱除;
1. 3. 3 脱除水中毒质;
1. 3. 4 脱除水中表面活性剂;
1. 3. 5 脱除生活污水不中的BOD ; 1. 3. 6 脱除工业废水中的TOC ;
1. 4 下面对本法试验过程中的安全提出警告:本标准可能涉及危险材料、危险作业和危除设备。
本标准不准备列述跟其使用有关的所有安全问题。
在使用本标准前, 使用者有责任建立适当的安全卫生操作法, 订出限
3 术语
3. 1 定义
3. 1. 1 本法所用有关活性炭的术语定
义, 参阅D 2652《定义》。
3. 2. 2 本法所用有关水的定义, 参阅
《定义》。
D 1129
4 方法简述
4. 1 本法测定活性炭对可吸附组分的
吸附容量包括:活性炭同水溶液接触, 测定脱
除的组分量, 并根据弗伦德里胥等温线计算吸附容量。
4. 1. 1 所用的活性炭试样重可能不得
不根据水中可吸附组分的浓度进行调节。
5 意义和使用
・50・新型碳材料第11卷
5. 1 当活性炭作为吸附剂用来处理水
时, 本标准便派上用场。
由于粒状活性炭和粉状活性炭二者在市场上都买得到, 就需
要一个标准试验方法确保这些活性炭于相同试验条件下的评价。
为确保相同的试验条件,
就须使用规定的颗粒尺寸炭。
本法一般于20℃下实行, 但其它温度也可能引起注意并使用。
够通过325目美国筛, 并按照D 2867试验法用烘箱烘干(通常150℃下3h 就够了) 。
8. 2 按照D 3370试验法采集水样。
9 试验过程
9. 1 表1列出对给定浓度的可吸附组
6 干扰物
6. 1 水样中不得含有任何不溶的油6. 2 一般说来, 对于含低浓度可吸附组
分的水, 只要膜过滤器含有微量可浸出的表面活性剂和润湿剂, 就会成为其检测误差
的来源。
分应该使用的活性炭重量和试样液体积。
建议的炭重或试样液体积, 和须调整至可获
得95%的最高脱除率和15%的最低脱除率。
9. 2 对于含有>10m g L 可吸附组分的水, 每次汲取整份(多份) 100m l 入500m l 带玻璃塞的锥形烧瓶(多个) 中。
对于含≤10m g L可吸附组分的水, 汲取整份(多份) 500m l 入m l (多个) 7 装置
7. 1, 持悬浮。
注意1 腕动式振荡器或磁力搅拌器可充当搅拌装置。
7. 2 研磨机, 经研磨, 可使95%试样通过325网目的筛。
7. 3 真空装置或加压过滤装置。
7. 4 膜过滤器, 0140～0145Λm 。
7. 5 锥形烧瓶, 玻璃塞, 500m l 和1000m l 容积。
7. 6 分析天平, 称量精确至011m g 。
7. 7 烘箱, 强制空气流循环, 温度可调
中, 以便赢得过滤时间。
一般每隔5m in , 就可
以了。
以一个锥形烧瓶不加活性炭作为控制试样。
9. 4 加入每份炭试样后, 旋转三角瓶,
使炭润湿。
塞住三角瓶, 置之于搅拌装置上, 记录时间。
9. 5 允许每只三角瓶于所需温度下在水浴内振荡或搅拌2h 。
正常情况下, 两小时的接触时间就足以达到稳定状态。
不管怎样, 接触时间必须予以研究, 以证实稳定状态确已达到(见4. 1)。
9. 6 每个试样和控制样各自于2小时后立即从单独的新的0140～0145Λm 膜过滤器滤过。
注意2 若水样含挥发性组分, 则用加压过滤, 同时使用氮气减少损失。
注意3 建议在过滤前每个膜过滤器用500m l 试剂级二型水(D 1193《规格》漂洗。
9. 7 立即分析滤液中感兴趣的特征组
在145～155℃之间。
7. 8 恒温水浴, 温度可调在20±1℃。
7. 9 移液管, 100m l 。
8 取样
8. 1 按照E 300《操作法》取样, 研碎试
样, 使95%炭粒经湿筛选法或相当的方法能
分, 记下结果, 同时记下相应的炭量。
第3期表1
陈仁辉译:液相等温线技术测定活性炭吸附容量的标准试验方法
测定可吸附组分用的试样溶液体积和炭量
试样溶液体积, m l
500100100
・51・
可吸附组分浓度, m g L
≤10
>10～100>100
建议的炭重(干基) , m g
1. 0、
2. 5、5. 0、7. 5、10. 0、25. 0和50. 00. 01、0. 02、0. 04、0. 10、0.
20、0. 40、1. 0、2. 0和4. 0
0. 05、0. 1、0. 2、0. 5、1. 0、2. 0、5. 0和10. 0
10 计算
10. 1 按照下式确定吸附组分量:X =C o V -CV
式中:
X =吸附组分量, m g ;
C o =处理炭前组分的浓度, m g L ; C =处理炭后组分的浓度, m g L ; V =试样体积, L
10. 2 按照下式确定炭单位重吸附的组
分量, X M :
X M =(C o V -CV ) M 式中:
M =炭重, g ;
X =吸附的组分量, m g g ;
X M =炭单位重吸附的组分, m g g ; C o =处理炭前组分的浓度, m g g ; C =处理炭后组分的浓度, m
g L ; =, L
表2
炭的克数(M ) , g
控制
0. 05000. 10000. 20000. 50001. 0002. 0005. 00010. 00数据报告的格式
溶液剩余浓度(C ) , m g L
500
[***********]3512溶液剩余组分[(C ) V ],m g
5047. 545. 042. 031. 020. 010. 03. 51. 2被吸附组分(X ) , m g
2. 55. 08. 019304046. 548. 8X M =m g g
[1**********]09. 34. 911 报告
11. 1 数据报告的推荐格式见表2。
11. 2 数据图线的绘制。
11. 2. 1 使用三周期L og L og 坐标纸,
C o 的点上树起一条垂线, 将等温线外推截取
此线。
在纵坐标上可读出截取点的值X M 。
X M CO 项的值表示炭跟流入浓度相平衡时所
吸附的污染物量。
该值表示炭对吸附质的极限容量。
以剩余浓度, m g L 为横坐标, 以X M 为纵
坐标, 将点连成线。
11. 2. 2 在横坐标上对应于原始浓度
12 精密度和偏差
・52・新型碳材料第11卷
12. 1 精密度12. 2 偏差
本法的精密度受测定组分浓度用的试验方法的精密度所限制本法的偏差受测定组分浓度用的试验方法的偏差所限制。
图1 浓度数据(C ) 绘制的图线, m g L
晓华译。