吸附解析的影响因素
影响酶联免疫吸附试验结果的常见因素及控制方法

影响酶联免疫吸附试验结果的常见因素及控制方法摘要】酶联免疫吸附试验是免疫酶技术中固相酶免疫测定的一种技术。
ELISA试验以灵敏度较高、特异性较好的特点在临床上得到了广泛的应用,但是操作中的各个环节对试验的检测结果影响较大,如不注意排除干扰因素,有可能导致显色不全、花板等现象。
现将操作中各个环节常出现问题的原因及解决办法总结于下,以期给同行带来一些启发,提高试验质量。
【关键词】酶联吸附试验影响因素【中图分类号】R392 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2012)09-0369-021 试剂的因素1.1 试剂的选择试剂的选择是保证血液检测质量的关键要素。
虽然国家采用批批检定的形式对ELISA试剂严格把关,但不同厂家出产的试剂灵敏度与特异性存在一定的差别,要选购知名度相对高、具有“三证”的试剂,不要用无批号的试剂,最好选用与仪器配套的试剂。
更不要使用过期的试剂和混用不同批号的试剂。
使用质劣的试剂必然导致结果的假阳性或假阴性。
因此。
选择高质量的试剂是保证结果准确的关键之一。
1.2 试剂的准备在临床实验室,对试剂的准备一般不太注意,通常的做法是在实验时将试剂从冰箱中拿出来即用,而忽略了这种做法有可能影响后面时间不够的问题,其直接的后果是对一些弱阳性标本的检测出现假阴性。
因此,在ELISA测定中试剂的准备最为关键的是,将试剂盒先从冰箱中拿出来,在室温下放置20~30 min后,再进行测定,使试剂盒在使用前与室温平衡,这样做的目的能使反应微孔内的温度较快地达到所需的温度,以满足后面的测定需求。
2 样本的因素2.1 标本严溶血及混有红细胞的血清易沉淀或附着在聚乙烯孔内不易洗净,残留在孔内的血红蛋白具有过氧化物酶样的活性,催化底物显色造成假阳性,严重溶血标本禁用。
2.2 标本的污染菌体可能含有内源性辣根过氧化物酶,可使实验出现非特异性显色。
因此,ELISA检测宜采集新鲜标本,如不能当时测定,5 d之内应4℃保存,1周后检测应低温冻存;同时,收集标本采用无菌试管,可防止标本的污染。
生物分离工程复习题库

生物分离工程复习题一、名词解释1.凝聚:在电解质作用下,破坏细胞菌体和蛋白质等胶体粒子的分散状态,使胶体粒子聚集的过程。
2.分配系数:在一定温度、压力下,溶质分子分布在两个互不相溶的溶剂里,达到平衡后,它在两相的浓度为一常数叫分配系数。
3.絮凝:指在某些高分子絮凝剂存在下,在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程4.过滤:是在某一支撑物上放过滤介质,注入含固体颗粒的溶液,使液体通过,固体颗粒留下,是固液分离的常用方法之一。
5.萃取过程:利用在两个互不相溶的液相中各种组分(包括目的产物)溶解度的不同,从而达到分离的目的6.吸附:是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力,使其富集在吸附剂表面的过程。
7.反渗析:当外加压力大于渗透压时,水将从溶液一侧向纯水一侧移动,此种渗透称之为反渗透。
8.离心沉降:利用悬浮液或乳浊液中密度不同的组分在离心力场中迅速沉降分层,实现固液分离9.离心过滤:使悬浮液在离心力场作用下产生的离心力压力,作用在过滤介质上,使液体通过过滤介质成为滤液,而固体颗粒被截留在过滤介质表面,从而实现固液分离,是离心与过滤单元操作的集成,分离效率更高10.离子交换:利用离子交换树脂作为吸附剂,将溶液中的待分离组分,依据其电荷差异,依靠库仑力吸附在树脂上,然后利用合适的洗脱剂将吸附质从树脂上洗脱下来,达到分离的目的。
11.固相析出技术:利用沉析剂(precipitator)使所需提取的生化物质或杂质在溶液中的溶解度降低而形成无定形固体沉淀的过程。
12.助滤剂:助滤剂是一种具有特殊性能的细粉或纤维,它能使某些难以过滤的物料变得容易过滤13.色谱技术:是一组相关分离方法的总称,色谱柱的一般结构含有固定相(多孔介质)和流动相,根据物质在两相间的分配行为不同(由于亲和力差异),经过多次分配(吸附-解吸-吸附-解吸…),达到分离的目的。
14.有机溶剂沉淀:在含有溶质的水溶液中加入一定量亲水的有机溶剂,降低溶质的溶解度,使其沉淀析出。
沼气变压吸附脱碳影响因素分析及吸附剂比选

王舰等 [1] 利用单塔分离 N2/CH4 混合气体时发现,增大 停留时间有利于提高甲烷含量,但当提留时间大于 980 s 时, 单位时间内的处理量明显下降,因此最佳停留时间为 737 s。实际上气体组分在吸附剂床层上存在穿透时间, 即含吸附质的气流从开始通过吸附剂到穿透饱和点的时 间。图 1 为穿透曲线示意图。当超过穿透时间,吸附剂 饱和,产品气体中的甲烷含量随停留时间增长而降低 ; Shen 等 [2] 使用四床工艺,以硅胶为吸附剂对 CO2/CH4 混 合气体进行分离时发现,随着压力上升,CO2 在硅胶床 层上的穿透时间增加,并且试验选择吸附步骤时间为穿 透时间的 30%~60%。Khunpolgrang 等 [3] 选择 400 kPa 的
气(bio-methane)。由于生物天然气可以直接作为石化天然气的替代燃料,所以发展沼气已成为增加天然气
供应量的一个重要方向。沼气提纯制取生物天然气不仅对我国新能源革命有重要意义,也是减少我国对国外
能源依赖的重要一环,沼气中的 CO2不仅会降低沼气热值,还会造成温室效应。因此,沼气提纯的关键在于 CO2的脱除。该文介绍了变压吸附技术脱除沼气中的 CO2的原理,并总结了吸附时间、吸附压力、气体流量 以及多床层工艺对变压吸附分离 CO2/CH4的影响,介绍并比对了不同种类吸附剂的特点与性能。 关键词 :沼气 ;变压吸附 ;生物天然气 ;吸附剂
变压吸附提纯氢气及其影响因素分析
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变压吸附提纯氢气及其影响因素分析摘要:为了获得高纯度的氢气,吸附分离技术引起了各领域人们的关注,并且随着吸附剂优异性能的不断完善,大规模工艺吸附分离技术的实现已成为人们关注的焦点。
其中变压吸附是目前国际上较为先进、成熟的制氢方法,该技术由于成本低廉、经济,具有良好的开发应用前景。
因此,本文对于变压吸附提纯氢气及其影响因素进行全面的分析,仅供参考。
关键词:变压吸附;提纯氢气;影响因素引言:中国市场大部分企业采用焦炉煤气作为制氢原料,而焦炉煤气一般作为化工企业的燃料,其中含有约60%的氢资源。
采用变压吸附技术生产高纯度氢气。
提取后剩余的原料可用于生产其他化工产品。
与传统、落后的提氢方法相比,变压吸收材料的生产成本相对较低,效益较好,具备非常广阔的使用发展前景,变压吸附工艺是指通过一系列装置对原料气进行变压吸附,然后再通过先进方法对产品气加以提纯,已成为大型化工企业中相对独特的操作过程。
一、变压吸附基本工艺原理变压吸附提取氢气的过程本身就属于一个物理过程,不会发生化学反应,因此吸附过程完全可逆,证实了整个过程优良的可操作性和能源效率。
变压吸附过程中,工作人员可以利用相同压力下易吸附沸点高的杂质组分进行吸附,而低压下要通过被吸附介质的特点,将杂质吸附在吸附剂层中,通过高纯氢气流经吸附剂层。
吸收层由出口直接流出,以实现净化变压吸附材料的目的,同时吸附剂与被所吸收的物质在低温下脱附和再生,并以此完成对吸附剂的吸收与再生过程。
变压吸附提纯氢气的整个流程都不经过任何介质的吸附装置,且全部操作都在常温下完成,具备了吸附剂效率高、回收周期短、材料消耗较低等优点。
二、变压吸附提纯氢气影响因素分析(一)原料气及其组成对变压吸附装置的影响在探讨影响PSA的原因时,工作应先探讨相应的PSA设备,由于PSA设备的运转效率影响变压吸附材料的吸收能力,所以变压吸附提纯氢气工作要重视PSA设备的使用。
经过对变压吸附装置的进一步探讨,认为原料和设备的结构对变压吸附能力起一定的作用,原料短缺或原料不符合规范都可能影响运转效能。
活性炭影响因素
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活性炭影响吸附效果的因素:1。
温度的影响:活性碳的吸附能力是随着温度的变化呈正态曲线形状分布的,在70℃的时候其吸附能力最强,温度升高或降低则使吸附能力下降。
另外温度升高可使其吸附速度加快,吸附性能降低,温度降低使吸附速度变慢,吸附能力增强。
2。
粒度的影响:活性碳的粒径越小,吸附能力越强,但是过细易造成过滤困难等麻烦,一般可用100~200目的。
小于0.18mm为粉末活性炭,活性炭颗粒大小在0.42—0.85mm左右最佳3。
用量的影响:用量多了当然吸附量增加,但是活性碳吸附有效成分的量以及活性碳本身的一些物质的析出也随之增加,另外成本、操作也同样带来了麻烦,因此要综合考虑,一方面,要尽量减少活性碳的用量,另一方面还要保证吸附杂质的量尽量多,因此要进行处方量的考察已确定特定产品其活性碳用量问题。
用活性碳两次或多次吸附的吸附效果要比单次吸附效果好,其原理就象洗涤的少量多次一样。
当活性碳用量较大时,应考虑用两次或多次吸附法,当活性碳多次吸附时其活性炭总用量可比一次吸附使用量适当减少10-20%。
4。
溶液的酸碱度的影响:活性炭吸附能力在偏酸性条件下较强,在碱性条件下吸附能力较弱,但当PH值小于2时,开始对活性炭吸附产生一定的解析作用,另外活牲碳在碱性条件下有脱吸附现象,因此在碱性条件下不宜使用活性炭吸附。
5。
被吸附物质的极性的影响:活性炭吸附随着物质的极性增大而增大,对于非极性物质的吸附能力很差。
6。
湿度的影响:烟气湿度大于55%时吸附效果开始变差蜂窝活性炭常规规格100*100*100mm,50*50*100mm 价格:每吨11500左右1、蜂窝活性炭产品特性蜂窝活性炭具有比较面积大,微孔结构,高吸附容量,高表面活性炭的产品,在空气污染治理中普遍应用。
选用蜂窝活性炭吸附法,即废气与具有大表面的多孔性活性炭接触,废气中的污染物被吸附分解,从而起到净化作用。
用蜂窝活性炭可不同程度去除的污染物有:氧化氮、四氯化碳、氯、苯、二甲醛、丙酮、乙醇、乙醚、甲醇、乙酸、乙酯、苯乙烯、光气、恶臭气体等。
对活性炭吸附处理影响的因素有哪些

对活性炭吸附处理影响的因素有哪些在制造过程中,灰分中多数无机质对活化过程中的造孔有不利影响。
灰分中特定的无机质,如碱金属及铜、铁等氧化物和碳酸盐,对炭和水蒸气的反应有催化作用,碱金属化合物(如K、Na的氢氧化物和碳酸盐)对活性炭中狭缝状微孔的形成有促进作用;无机矿物质对炭与水蒸气反应的催化作用使得活性炭的孔隙由小变大,结果造成了中孔(过渡孔)和大孔增大,活性炭比表面积下降。
对含铁炭而言,微孔发展不受过渡孔和微孔的影响。
对含镍炭,镍能降低微孔的发展。
因为铁在活化初期集聚成团,并生成具有活性的颗粒,铁比镍颗粒尺寸大,对孔隙的形成有促进作用。
柱状活性炭活性炭卫生许可批件柱状活性炭河南省涉及饮用水卫生许可批件颗粒活性炭批准文号:(豫)卫水字(2011)第0038号批准日期:2011年8月30日柱状活性炭选用优质白煤和木炭为原料,采用先进工艺,制成不同规格的破碎碳和柱状活性炭,具有耐磨强度好,吸附性能强,使用时间长等优点,对自来水、纯净水、反渗透用水、高纯水、工业用水以及污水深度净化能除去水中余氯、有机物、金属元素、异臭、异味等有害物质。
柱状活性炭指标(执行标准GB/T 7761.4--1997)本文章来自建业净水材料网:在产品的使用过程中,灰分含量对吸附性能的影响较大。
活性炭中的灰分在气相吸附时是惰性物质,在液相吸附时,灰分中氧化物及碱金属盐的含量有不同程度的不利影响。
资料表,二氧化硅、氧化铝、氧化铁对化学吸附没有活化作用,但经过氢氟酸处理,钠会失去。
钠是在氧气中催化活性炭的活化物质。
由于灰分的存在,在吸附器内可能发生许多不必要的催化反应。
在空气存在下,含灰活性炭吸附硫化氢,可促进硫酸的形成;在解吸段,温度升高时(250℃),含灰活性炭上不稳定的吸附物质发生强烈的分解,如乙醇在250℃大部分转化成乙醛和二氧化碳。
用活性炭对日本清酒进行脱色除味过程中,对活性炭中溶解出来的铁含量有严格的规定,如果铁的溶出超过0.025%,灰分高于2%,铁将会与环状氨基酸反应生成赤褐色的有色物质,直接影响清酒的质量。
影响活性炭吸附的因素
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影响活性炭吸附的因素1、活性炭吸附剂的性质其表面积越大,吸附能力就越强;活性炭是非极性分子,易于吸附非极性或极性很低的吸附质;活性炭吸附剂颗粒的大小,细孔的构造和分布情况以及表面化学性质等对吸附也有很大的影响。
2、吸附质的性质取决于其溶解度、表面自由能、极性、吸附质分子的大小和不饱和度、附质的浓度等3、废水PH值活性炭一般在酸性溶液中比在碱性溶液中有较高的吸附率。
PH值会对吸附质在水中存在的状态及溶解度等产生影响,从而影响吸附效果。
4、共存物质共存多种吸附质时,活性炭对某种吸附质的吸附能力比只含该种吸附质时的吸附能力差5、温度温度对活性炭的吸附影响较小6、接触时间应保证活性炭与吸附质有一定的接触时间,使吸附接近平衡,充分利用吸附能力。
活性炭化学性活性炭的吸附除了物理吸附,还有化学吸附。
活性炭的吸附性既取决于孔隙结构,又取决于化学组成。
活性炭不仅含碳,而且含少量的化学结合、功能团开工的氧和氢,例如羰基、羧基、酚类、内酯类、醌类、醚类。
这些表面上含有的氧化物和络合物,有些来自原料的衍生物,有些是在活化时、活化后由空气或水蒸气的作用而生成。
有时还会生成表面硫化物和氯化物。
在活化中原料所含矿物质集中到活性炭里成为灰分,灰分的主要成分是碱金属和碱土金属的盐类,如碳酸盐和磷酸盐等。
这些灰分含量可经水洗或酸洗的处理而降低。
活性炭催化性活性炭在许多吸附过程中伴有催化反应,表现出催化剂的活性。
例如活性炭吸附二氧化硫经催化氧化变成三氧化硫。
由于活性炭有特异的表面含氧化合物或络合物的存在,对多种反应具有催化剂的活性,例如使氯气和一氧化碳生成光气。
由于活性炭和载持物之间会形成络合物,这种络合物催化剂使催化活性大增,例如载持钯盐的活性炭,即使没有铜盐的催化剂存在,烯烃的氧化反应也能催化进行,而且速度快、选择性高。
由于活性炭具有发达的细孔结构、巨大的内表面积和很好的耐热性、耐酸性、耐碱性,可作为催化剂的载体。
例如,有机化学中加氢、脱氢环化、异构化等的反应中,活性炭是铂、钯催化剂的优良载体。
土壤吸附实验报告

一、实验目的1. 了解土壤吸附的基本原理和影响因素。
2. 掌握土壤吸附实验的基本操作方法。
3. 通过实验,分析土壤对有机污染物的吸附能力。
二、实验原理土壤吸附是指土壤颗粒表面通过物理和化学作用,对溶液中的有机污染物进行吸附的现象。
土壤吸附能力受土壤性质、污染物性质、溶液浓度、pH值、温度等因素的影响。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:土壤样品、有机污染物溶液、蒸馏水、NaOH溶液、盐酸溶液、pH试纸、温度计等。
2. 实验仪器:恒温振荡器、离心机、电子天平、比色计、pH计等。
四、实验步骤1. 准备土壤样品:将土壤样品风干、研磨、过筛,取一定量的土壤样品放入锥形瓶中。
2. 配制有机污染物溶液:根据实验要求,配制一定浓度的有机污染物溶液。
3. pH值调节:用盐酸溶液或NaOH溶液调节土壤样品和有机污染物溶液的pH值至实验所需值。
4. 吸附实验:将配制好的有机污染物溶液加入土壤样品中,放入恒温振荡器中振荡一定时间。
5. 离心分离:将吸附后的土壤样品和溶液进行离心分离,取上层清液。
6. 测定吸附效果:用比色计测定清液中有机污染物的浓度,计算土壤对有机污染物的吸附量。
7. 分析实验数据,绘制吸附等温线和吸附动力学曲线。
五、实验结果与分析1. 吸附等温线:通过实验,得到土壤对有机污染物的吸附等温线,分析土壤对有机污染物的吸附类型和吸附能力。
2. 吸附动力学曲线:通过实验,得到土壤对有机污染物的吸附动力学曲线,分析土壤吸附速率和吸附平衡时间。
3. 影响因素分析:分析实验过程中,pH值、温度、溶液浓度等因素对土壤吸附能力的影响。
六、实验结论1. 土壤对有机污染物具有一定的吸附能力,吸附类型为物理吸附和化学吸附。
2. 土壤吸附能力受pH值、温度、溶液浓度等因素的影响。
3. 通过调整实验条件,可以提高土壤对有机污染物的吸附效果。
七、实验讨论1. 本实验采用恒温振荡器进行吸附实验,是否会影响吸附效果?2. 在实验过程中,如何避免土壤样品的污染?3. 实验结果是否具有代表性,如何提高实验结果的准确性?八、实验总结本次实验通过土壤吸附实验,掌握了土壤吸附的基本原理和影响因素,了解了土壤吸附实验的基本操作方法。
吸附解析的影响因素

影响吸附的因素:吸附过程的影响因素主要有以下几个方面:(1)吸附剂的物理化学性质:吸附是一种表面现象,吸附剂的比表面积越大,吸附容量越大。
吸附剂的种类、制备方法不同,其比表面积、粒径、孔隙构造及其分布各不相同,吸附效果也有差异。
此外,吸附剂的表面化学结构和表面电荷性质对吸附过程也有很大的影响。
极性分子型的吸附剂容易吸附极性分子型的吸附质,非极性分子型的吸附剂容易吸附非极性分子型的吸附质。
活性炭属于非极性吸附剂,因此在去除非极性有机物质时可以避免吸附位(即吸附位势,是指将1mol气体从吸附平衡压P压缩到该温度下吸附质饱和蒸汽压P0所需的吉布斯自由能ΔG(J/mol),即ΔG=RTln(p0/p))被极性水分子耗用。
组成活性炭的石墨状微晶活性炭的空隙结构(2)吸附质的物理化学性质:吸附质的溶解性能对平衡吸附量有重大影响。
溶解度越小的吸附质越容易被吸附,也越不易解吸。
对于有机物在活性炭上的吸附,随同系物含碳原子数的增加,有机物的疏水性增强,溶解度减小,因而活性炭对其吸附容量越大。
吸附质的分子大小对吸附速率也有影响,通常吸附质分子体积越小,其扩散系数越大,吸附速率越大。
吸附过程由颗粒内部扩散控制时,受吸附质分子大小的影响较为明显。
吸附质的浓度增加,吸附量也随之增加;但浓度增加到一定程度后,吸附量增加很慢。
(3)pH值:吸附剂及工艺操作的pH值会影响吸附质在吸附剂中的离解度、溶解度及其存在状态(如分子、离子、络合物),也会影响吸附剂表面的荷电荷和其他化学性质,进而影响吸附剂的效果。
例如,采用活性炭去除水中有机污染物时,其在酸性溶液中的吸附量一般要大于在碱性溶液中的吸附量。
(4)共存物的影响:在物理吸附过程中,吸附剂可对多种吸附质产生吸附作用,因此多种吸附质共存时,吸附剂对其中任何一种吸附质的吸附能力,都要低于组分浓度相同但只含该吸附质时的吸附能力,即每种溶质都会以某种方式与其他溶质竞争吸附活性中心点。
比如,废水中有油类物质或悬浮物存在时,前者会在吸附剂表面形成油膜,后者会堵塞吸附剂孔隙,分别对膜扩散、孔隙扩散产生干扰、阻碍作用,因而在吸附操作之前,需要采取预处理措施将它们除去。
农药点吸附解析过程

农药点吸附解析过程
农药点吸附解析过程一般涉及以下几个步骤:
1. 界面扩散:当农药与溶液接触时,起初会发生界面扩散,即农药从高浓度扩散到低浓度,直到达到平衡状态。
2. 吸附:农药分子进入土壤颗粒表面时会被吸附,吸附主要发生在颗粒表面的活性位点上,由于农药分子与土壤颗粒表面分子间的吸引力,吸附量会随着浓度的增加而增加,但会受到温度、土壤酸碱度、盐度以及土壤颗粒特性等因素影响。
3. 平衡:当农药在土壤中达到一定的浓度后,吸附量会趋于平衡,此时土壤颗粒上的活性位点被覆盖,减少了吸附活性位点,使得吸附量不再随着浓度增加而呈线性关系。
4. 释放:当土壤中的农药浓度降低时,吸附在土壤颗粒表面上的农药分子便会开始逐渐释放,释放速率受到温度、土壤水分、有机质含量等多种因素的影响。
农药点吸附解析过程复杂,受到多种因素的影响。
了解了这个过程的基本步骤和影响因素,可以更好地掌握如何控制和减少土壤中农药的残留。
活性碳吸附镁离子机理及其影响因素分析

活性碳吸附镁离子机理及其影响因素分析一、活性碳吸附镁离子的机理活性碳是一种高效的吸附材料,可用于吸附水中的微量有机污染物、重金属离子和无机物质等。
在这些污染物质中,镁离子是一种常见的阳离子,它是一种重要的元素,广泛存在于自然界中的岩石、海水和土壤中,是生物体内的必需元素之一。
但是,镁离子在高浓度下会对人体健康产生危害,如引起腹泻、脱水等。
因此,活性碳吸附镁离子的机理对于水环境治理至关重要。
活性碳吸附镁离子的机理与其物化性质和化学反应有关。
活性碳的表面具有极高的比表面积和孔隙度,表面通常会带有一些化学基团,如羟基、羰基、羧基等,这些基团能够与镁离子表面相互作用,形成化学键或物理作用力。
此外,镁离子也能通过静电作用和吸附力与活性碳表面上的负电荷相结合,使镁离子被吸附在活性碳表面上。
因此,活性碳吸附镁离子的机理可以归纳为物理吸附和化学吸附两种,其中物理吸附是凭借活性碳表面的孔隙大小和形状来吸附镁离子,而化学吸附则是在表面化学基团的帮助下,发生化学反应与镁离子结合。
二、影响活性碳吸附镁离子的因素1、溶液pH值溶液pH值是影响活性碳吸附镁离子的重要因素之一。
因为在不同的酸碱条件下,溶液中的镁离子与活性碳表面的化学基团产生的作用力不同,对活性碳吸附镁离子的影响也不同。
当pH值为中性的时候,表面羟基(-OH)的电离程度最高,与镁离子之间的静电相互作用最大。
因此,在pH为中性时,活性碳对镁离子有较好的吸附性能。
但随着溶液的酸碱度的降低或升高,活性碳表面的化学基团的电离状态会发生改变,此时活性碳吸附镁离子的效率也会受到影响。
2、镁离子浓度镁离子的浓度是影响活性碳吸附性能的另一个重要因素。
当镁离子浓度较低时,其浓度与活性碳表面化学基团之间的竞争较少,容易被活性碳吸附。
而当镁离子浓度升高到一定程度时,活性碳表面的化学基团会被饱和,不能再吸附更多的镁离子。
因此,活性碳的吸附容量也会随着镁离子浓度的增加而逐渐饱和。
3、活性碳表面化学基团活性碳表面的化学基团是影响吸附性能的另一个重要因素。
影响活性炭吸附的主要因素

影响活性炭吸附的主要因素(1)活性炭的性质用于水处理的活性炭应具有吸附容量大,吸附速度快和机械强度好等特点。
吸附容量主要与活性炭的表面积有关,比表面积大,微孔数量多则吸附量大;活性炭吸附过程为内扩散控制过程,吸附速度主要与粒度和微孔分布有关。
粒度越细,吸附速度越快,中孔越发达越有利于吸附质向微孔扩散,吸附速度越快;活性炭的机械强度则直接影响活性炭的使用寿命。
此外活性炭表面的化学性质也影响活性炭的吸附性能。
(2)吸附质的性质和浓度吸附质的分子结构以及吸附质在溶液中的溶解度、浓度都对活性炭吸附产生影响,主要表现为:吸附质分子大小是否与活性炭孔径大小成比例影响吸附性能,超出活性炭孔径的有机物不能被吸附,接近孔径的有机物可能堵塞孔道;分子的化学结构为芳香族有机物较脂肪族有机物易于吸附,含不饱和键的有机物较饱和的易于吸附,同系物中支链化合物比直链化合物易于吸附,分子大的较分子小的易于吸附;吸附质在溶液中溶解度越小越易吸附;吸附质浓度在一定范围内随浓度增高吸附容量增大,或者说吸附容量与吸附质浓度有关。
(3)溶液的ph值、温度的影响活性炭吸附有机物的效果一般随溶液的ph值增加而降低,ph值高于9.0时,不易吸附,不同溶质吸附的最佳ph值应通过实验确定;一般温度越低吸附效果越好,但活性炭水处理中是对液相吸附,吸附热较小,温度对吸附的影响并不显著。
(4)多组分溶质的共存活性炭吸附水处理时,通常水中同时存在多种有机污染物,各种溶质之间可能相互促进、相互干扰或相互独立,互不干扰,导致吸附性能的变化依据具体体系而定。
此外,活性炭吸附装置的型式、液流速度等操作条件也会对吸附效果产生影响。
所以活性炭吸附的影响因素很多,针对具体情况应综合分析,选择合适的吸附剂,最佳的吸附条件以达到最好的吸附效果。
sio2吸附氢气机制剖析

sio2吸附氢气机制剖析Sio2是一种常见的氧化硅化合物,具有广泛的应用领域,包括电子、纳米技术和催化剂等。
它在化学反应中的重要性主要体现在其吸附氢气的机制上。
本文将深入剖析Sio2吸附氢气的机制,探讨其背后的原理和影响因素。
一、Sio2吸附氢气的机制Sio2是一种典型的非金属氧化物,因此其吸附氢气的机制与金属或金属氧化物不同。
Sio2表面的吸附行为主要通过两个机制实现:物理吸附和化学吸附。
物理吸附是一种较弱的相互作用力,包括范德华力和静电作用力。
对于氢气和Sio2之间的物理吸附来说,氢气与Sio2表面之间的相互作用力较小,主要是由于Sio2表面上存在的硅氧键的极性质量。
化学吸附,则是指氢气分子与Sio2表面发生共价键的形式吸附。
Sio2表面上存在的活性位点,如羟基(OH)和硅氧键(Si-O-Si)等,可以与氢气分子发生反应。
在这种机制中,氢气分子的H原子与活性位点上的氧原子或氢原子形成化学键,从而吸附在Sio2表面。
二、影响Sio2吸附氢气的因素1. 温度:温度是影响吸附过程的重要因素之一。
随着温度的升高,物理吸附和化学吸附都会增强。
在低温下,物理吸附占主导地位,而在高温下,化学吸附更为显著。
2. 压力:氢气分子的压力对吸附行为同样具有重要影响。
高压下,吸附量增加,因为氢气分子更容易与Sio2表面上的活性位点发生反应。
3. 表面性质:Sio2表面的性质也会影响吸附机制。
表面的羟基含量和分布情况将影响吸附位点的可用性和密度。
三、对Sio2吸附氢气的理解和观点Sio2吸附氢气的机制及其影响因素的深入理解对于实际应用具有重要意义。
通过研究Sio2吸附氢气的机制,我们可以掌握氢气在Sio2上的储存和释放规律,进而在氢能源领域实现更高效的利用。
Sio2吸附氢气的机制也为开发新型催化剂提供了启示。
通过了解活性位点的性质和数量,我们可以设计和合成更具活性和选择性的催化剂,从而提高反应的效率和产物的纯度。
总结回顾本文深入剖析了Sio2吸附氢气的机制,介绍了物理吸附和化学吸附两种主要机制,并探讨了温度、压力和表面性质等因素对Sio2吸附氢气的影响。
13X分子筛的吸附性能影响因素分析

13X分子筛的吸附性能影响因素分析摘要:针对原样13X分子筛吸附速率和吸附容量低的问题,通过碱溶液(NaOH,NH3)和酸溶液(CH3COOH,HCl)对13X分子筛进行浸渍改性,并对酸改性后的分子筛进行高温二次处理,考察了各种因素对分子筛吸附性能的影响,以供参考。
关键词 13X分子筛;改性;吸附;苯乙烯市场原样13X分子筛价格低廉,孔径较大,但孔隙率和吸附容量较低,多项研究表明,通过酸碱、高温改性分子筛可以增加孔隙率,提高分子筛的吸附性能[18-21]。
本研究采用不同酸碱对13X分子筛进行改性,从吸附速率和吸附容量方面比较不同试剂对13X分子筛吸附苯乙烯蒸气的能力,然后用高温对筛选后的分子筛进行二次改性,确定改性分子筛吸附苯乙烯的最佳改性条件。
1材料与方法1.1实验材料与设备13X分子筛(粒度4~6mm),氢氧化钠(NaOH)、氨水(NH3·H2O)、盐酸(HCl)、冰乙酸(C2H4O2)、苯乙烯(C8H8)均为分析纯。
落地恒温振荡器(HZQ-211C,上海一恒科学仪器有限公司)、无音无油空压机(WWK-1,天津市天分分析仪器厂)、电子天平(ME104E/02,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司)、扫描电镜(LYRA3FIB-SEM,捷克TESCAN),比表面积分析仪(ASAP2020,美国Micromeritices)。
1.2实验方法1.2.1分子筛酸、碱改性处理选用NaOH[18]、NH3[20]、CH3COOH、HCl[22]做改性液(浓度均为0.5、1.0、2.0、4.0、6.0mol·L-1),改性后分子筛分别标记为Na(浓度)-13X、N(浓度)-13X、CH(浓度)-13X、H(浓度)-13X,未改性的分子筛记为13X。
具体操作方法:取称分子筛(10±0.0500)g,浸渍到50mL溶液中,在室温(约15℃)、120r·min-1的条件下反应12h,然后用蒸馏水清洗至中性,放入105℃烘箱中干燥4h,冷却后放入干燥器备用。
吸附解析的影响因素
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吸附过程的影响因素主要有以下几个方面:(1)吸附剂的物理化学性质:吸附是一种表面现象,吸附剂的比表面积越大,吸附容量越大。
吸附剂的种类、制备方法不同,其比表面积、粒径、孔隙构造及其分布各不相同,吸附效果也有差异。
此外,吸附剂的表面化学结构和表面电荷性质对吸附过程也有很大的影响。
极性分子型的吸附剂容易吸附极性分子型的吸附质,非极性分子型的吸附剂容易吸附非极性分子型的吸附质。
活性炭属于非极性吸附剂,因此在去除非极性有机物质时可以避免吸附位(即吸附位势,是指将1mol气体从吸附平衡压P压缩到该温度下吸附质饱和蒸汽压P所需的吉布斯自由能ΔG(J/mol),即ΔG=RTln(p0/p))被极性水分子耗用。
组成活性炭的石墨状微晶活性炭的空隙结构(2)吸附质的物理化学性质:吸附质的溶解性能对平衡吸附量有重大影响。
溶解度越小的吸附质越容易被吸附,也越不易解吸。
对于有机物在活性炭上的吸附,随同系物含碳原子数的增加,有机物的疏水性增强,溶解度减小,因而活性炭对其吸附容量越大。
吸附质的分子大小对吸附速率也有影响,通常吸附质分子体积越小,其扩散系数越大,吸附速率越大。
吸附过程由颗粒内部扩散控制时,受吸附质分子大小的影响较为明显。
吸附质的浓度增加,吸附量也随之增加;但浓度增加到一定程度后,吸附量增加很慢。
(3)pH值:吸附剂及工艺操作的pH值会影响吸附质在吸附剂中的离解度、溶解度及其存在状态(如分子、离子、络合物),也会影响吸附剂表面的荷电荷和其他化学性质,进而影响吸附剂的效果。
例如,采用活性炭去除水中有机污染物时,其在酸性溶液中的吸附量一般要大于在碱性溶液中的吸附量。
(4)共存物的影响:在物理吸附过程中,吸附剂可对多种吸附质产生吸附作用,因此多种吸附质共存时,吸附剂对其中任何一种吸附质的吸附能力,都要低于组分浓度相同但只含该吸附质时的吸附能力,即每种溶质都会以某种方式与其他溶质竞争吸附活性中心点。
比如,废水中有油类物质或悬浮物存在时,前者会在吸附剂表面形成油膜,后者会堵塞吸附剂孔隙,分别对膜扩散、孔隙扩散产生干扰、阻碍作用,因而在吸附操作之前,需要采取预处理措施将它们除去。
有机污染物土壤吸附预测模型及其影响因素
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第32卷㊀第7期2013年㊀㊀7月环㊀境㊀化㊀学ENVIRONMENTAL CHEMISTRY Vol.32,No.7July 2013㊀2013年1月30日收稿.㊀∗国家自然科学基金项目(20977015);东北师范大学中央高校基本科研业务费专项资金(11SSXT138)资助.㊀∗∗通讯联系人,Tel:0431-********;E-mail:weny501@ DOI :10.7524/j.issn.0254-6108.2013.07.011有机污染物土壤吸附预测模型及其影响因素∗刘㊀娴㊀闻㊀洋∗∗㊀赵元慧(国家环境保护湿地生态与植被恢复重点实验室,东北师范大学环境学院,长春,130024)摘㊀要㊀以701种有机化合物的土壤吸附系数作为数据集,选取594种有机化合物作为训练集,剩余107种作为测试集.根据训练集化合物建立土壤吸附系数K oc 与辛醇/水分配系数K ow 的线性和非线性模型,应用平均残差(AE),平均绝对残差(AAE)和均方根误差(RMSE)来检验模型的预测能力,模型具有良好的预测能力.同时,比较不同类型的化合物的实测值与预测值,发现部分同系物的预测值与实测值存在系统的偏差,这些偏差主要是由吸附机理,溶解度,水解作用,挥发作用,实验误差等原因造成,这些因素均会对土壤吸附系数的预测产生影响.关键词㊀土壤吸附,分配系数,模型检验,疏水性.土壤沉积物对有机化合物的吸附作用是影响其在土壤中迁移㊁转化等环境行为的重要过程之一,是污染物从非饱和溶液转入固相的主要途径,能够强烈影响化合物在水环境与土壤环境中的含量㊁生物活性以及生物毒性.因此,研究化学物质在环境中的迁移转化过程,讨论它们在环境中的归趋,对评价有毒有害化学物质的环境行为及其对环境的潜在危险都具有重要意义.土壤/水分配系数(K d )是评价有机化合物环境行为的重要参数.当土壤中有机碳的质量分数f oc >0.001,溶解度较低时,土壤/水分配系数(K d )可以被标化为土壤吸附系数(K oc ),K oc =K d /f oc [1-2].土壤的亲脂性可由正辛醇来替代,所以正辛醇/水分配系数(K ow )可以用来表达有机化合物在土壤/水体系中的分配行为.前人通过建立lg K oc 与lg K ow 的定量结构-活性关系(QSAR)模型来预测土壤吸附系数[3-4],但这些模型都是根据非离子型化合物建立的,并且数据量较少,没有外部检验.此外,这些模型对于疏水性化合物(1<lg K ow <4)的预测结果较好[5],但对高疏水性化合物(lg K ow >5)的预测能力较差[6].目前文献中对lg K oc 与lg K ow 的非线性模型还没有报道.本文以701种有机化合物的土壤吸附系数为研究对象,计算了19种分子结构描述符,建立了lg K oc 与lg K ow 的线性和非线性模型,并检验了模型的预测能力.同时分析了土壤吸附的影响因子.1㊀材料与方法1.1㊀K oc 实测数据本文所用的K oc 实测数据来自两篇文献[7-8],Schrüüman 等[7]发表了571种K oc 数据,Gramatica 等[8]发表了643种K oc 数据,两组数据中有513种有机化合物重复出现.比较K oc 的重复值发现二者具有很好的可比性,因此本研究选用513种重复出现K oc 的数据为Schrüüman 文献值.两篇文献中共有701种有机化合物的K oc 实测数据,实测lg K oc 值范围为-0.30 6.50,这些数据通过电子邮件向作者索取.本研究化合物类型包括醇㊁卤代烷烃和烯烃㊁酯㊁卤代环烷烃㊁烷基苯㊁卤代苯㊁硝基苯㊁苯酚㊁苯胺㊁有机酸㊁苯甲酸酯㊁联苯㊁多环芳烃㊁乙酰苯胺㊁芳香族化合物㊁有机磷和有机硫化合物等.在建立模型过程中,选择数据集的85%作为训练集(594种),其余作为测试集(107种).1.2㊀分子描述符本研究计算了19种分子结构描述符来表征分子的大小㊁疏水性㊁溶解性㊁极性㊁可离子化率㊁柔韧1200㊀环㊀㊀境㊀㊀化㊀㊀学32卷性㊁氢键酸度和碱度.包括分子量(MW)㊁辛醇/水分配系数(K ow)㊁表观分配系数(D)㊁酸性电离常数(p K a-A)㊁碱性电离常数(p K a-B)㊁非离子态的百分率(F0)㊁正离子价态的百分率(F+)㊁负离子价态的百分率(F-)㊁耦合离子价态的百分率(F±)等.上述分子描述符由ACD/Labs(Advanced Chemistry Development,Inc.,)软件计算,其中lg K ow是碎片法计算值.1.3㊀模型建立与评价线性分析采用Minitab14.0软件中逐步回归分析选择变量参数,多元线性回归分析(MLR)建立模型,非线性分析采用TcWin软件建立模型.模型的评价指标包括:化合物的个数(n)㊁决定系数(R2)㊁标准偏差(S)㊁Fisher检验值(F).模型的预测能力通过外部检验来实现,由平均残差(AE)㊁平均绝对残差(AAE)㊁均方根误差(RMSE)来表征.相关参数的定义为:AE=ðn i=1(y i-y^i)/n(1)AAE=ðn i=1|y i-y^i|/n(2)RMSE=ðn i=1(y i-y^i)2/n(3)其中,n为模型中化合物的个数,y i和y^i分别为第i个化合物lg K oc的实测值和预测值.2㊀结果与讨论2.1㊀lg K oc与lg K ow线性和非线性模型的建立首先对训练集中有机化合物的土壤吸附系数和计算的19种分子结构描述符进行了逐步回归分析,发现lg K oc与lg K ow具有显著的相关性,引入其它分子描述符并不能显著地增加回归方程的相关性,对化合物分类研究进一步发现对于所有化合物,在广泛的范围内lg K oc与lg K ow并不完全为线性关系,而是一种非线性关系(图1),对于疏水性化合物0.5<lg K ow<7.5的范围内(见图1中2区),lg K oc与lg K ow存在线性关系,线性相关模型见方程(4).应用TcWin分析软件对训练集中所有化合物lg K oc与lg K ow进行非线性回归分析,发现模型(5)能很好地描述lg K oc与lg K ow的非线性关系.lg K oc=0.661+0.672lg K ow(n=558㊀R2=0.76㊀S=0.55㊀F=1793)(4) lg K oc=1.15+0.334lg K ow+0.0396(lg K ow)2+0.00290(lg K ow)3-0.000868e lg K ow(n=594㊀R2=0.79㊀S=0.55㊀F=538)(5)线性和非线性模型的决定系数(R2)分别为0.76和0.79,表明模型的拟合能力较好,lg K oc实测值与lg K ow的拟合结果如图1所示.图1中直线是模型(4)的拟合线,曲线是模型(5)的拟合线.模型(5)可以表示训练集中有机化合物土壤吸附数据79%的变化,虽然结果相对较好,但是观察图1发现一些化合物离群,如图中空心方框所表示的有机化合物.根据模型(5)对lg K oc的实测值与预测值之间残差进行分析,结果发现一些有机化合物存在系统偏差.例如醇类㊁卤代烷烃㊁烯烃类和酯类的实测值均低于模型(5)的预测值.对于可离子化化合物,有机酸类实测值低于模型(5)的预测值.芳香族化合物的实测值高于模型(5)的预测值,尤其是多环芳烃和聚芳香族杂环化合物.表1列出了根据这些化合物实测值与模型(5)预测值的平均残差(AE)计算出的校正因子.将校正因子加入模型(5)建立一个新模型,如模型(6)所示.lg K oc=方程(5)+校正因子(6)模型(6)能够很好地预测所有化合物的土壤吸附系数.加入校正因子后标准偏差明显降低(S= 0.49).这些化合物存在系统偏差可能是由于吸附机理㊁溶解度㊁水解作用㊁挥发作用㊁实验误差等原因,这在下面将做详细讨论.㊀7期刘娴等:有机污染物土壤吸附预测模型及其影响因素1201㊀图1㊀lg K oc 实测值与lg K ow 的相关性图Fig.1㊀Plot of measured lg K oc against lg K ow表1㊀特殊组化合物的校正因子Table 1㊀Correction factors for some class-specific compounds化合物类型校正因子醇-0.78卤代烷烃和烯烃-0.31酯-0.37有机酸-0.40多环芳烃0.44聚芳香族杂环化合物0.972.2㊀模型检验应用测试集107种有机化合物对模型的预测能力进行外部检验.同时与KOCWIN 软件中(EPI Suite 4.0)两种模型进行比较(以1-MCI 和lg K ow 为参数的计算模型),所计算的平均残差(AE),平均绝对残差(AAE)和均方根误差(RMSE)值见表2.表2㊀模型(4)㊁(5)㊁(6)和KOCWIN 模型的lg K oc 预测值分析Table 2㊀lg K oc values predicted from models (4),(5),(6)and KOCWIN models 模型训练集(n =594)AE AAE RESE 测试集(n =107)AE AAE RESE 数据集(n =701)AE AAE RESE (4)0.000.450.600.160.520.650.030.460.61(5)0.000.410.550.080.490.630.010.430.56(6)0.010.360.490.010.440.570.010.370.50lg K ow -based -0.010.380.530.140.520.670.010.400.56MCI-based -0.050.390.54-0.120.540.73-0.060.410.57表2结果表明,对于所有化合物,非线性模型(5)的预测能力要好于线性模型(4).然而,对于疏水性化合物,线性模型和非线性模型的预测能力相近.对所有数据集,最优的模型是模型(6),平均绝对残差(AAE)为0.37,平均残差(AE)为0.01.为进一步评价模型质量,将本研究模型与KOCWIN 软件的两种模型(lg K ow -based 和MCI-based)进行了比较(表2).与其相比,非线性模型(5)的精确度稍差,但是模型(5)简单,并且只用了一个参数.非线性模型(6)的预测能力要好于其它模型,其预测值的平均绝对残差小于0.4个lg 单位,见图2(图中虚线表示3倍标准偏差).2.3㊀土壤吸附的影响因子有机化合物在土壤中的吸附是一个复杂的过程,可能包括多种作用模式和机制,许多因子可以影响有机化合物在水相和固相的浓度,如吸附机理㊁溶解度㊁水解作用㊁挥发作用㊁实验误差等,导致土壤吸附1202㊀环㊀㊀境㊀㊀化㊀㊀学32卷系数的预测值高于或低于实测值,影响土壤吸附的预测.图2㊀训练集和测试集化合物lg K oc的实测值与预测值的相关性图Fig.2㊀Plot of observed lg K oc against predicted lg K oc for training and test sets2.3.1㊀吸附机理对于疏水性化合物(0.5<lg K ow<7.5),吸附过程中土壤有机碳含量可以作为一个重要的决定因素,土壤中有机质对非极性化合物的吸附起主要作用,所以疏水性化合物的lg K oc与lg K ow呈线性相关(图1中2区).对于亲水性化合物(lg K ow<0.5),疏水性吸附减弱,土壤中其它物质可以成为重要的吸附剂,因此根据lg K ow预测的lg K oc值并不准确.土壤有机质的亲水性吸附变得显著[2,9],导致lg K oc不随lg K ow的增加而变化,而是接近于常数(图1中1区).2.3.2㊀溶解度土壤吸附系数是有机化合物吸附在土壤/沉积物中的浓度与溶解在水中浓度的比值.只有完全溶解在水中的有机化合物才能够被土壤或沉积物吸附[10-11].低溶解度导致可用性下降,同时水中溶解的有机质对化合物也具有吸附作用,导致高疏水性化合物(lg K ow>7.5)的吸附作用下降,lg K oc随着lg K ow的增加而下降(图1中3区).2.3.3㊀离子化可离子化化合物在水中以多种形态存在,有机化合物的离子态和非离子态对土壤吸附系数贡献不同,已为人们所公知[12-13].为了研究离子化率对土壤吸附系数的影响,分别计算了有机物中性态的辛醇/水分配系数(非离子态在辛醇/水中浓度的比值)K ow和可离子化有机物的表观分配系数D,即非离子态在辛醇中浓度和水中总浓度(非离子态和离子态)的比值,D和K ow的关系如公式(7㊁8)所示.D(一元酸)=K ow/(1+10pH-p K a)=K ow F0(7)D(一元碱)=K ow/(1+10p K a-pH)=K ow F0(8)其中,F0是有机酸或碱的非离子态在水中总浓度的百分比.如果离子态和非离子态对土壤吸附系数有相同的贡献,用模型(4㊁5)根据lg K ow计算的lg K oc预测值应接近实测值.如果只有非离子态对土壤吸附系数有贡献,用模型(4㊁5)根据lg D计算的lg K oc预测值应接近实测值.考察有机酸类化合物的lg K oc实测值与预测值发现,用lg K ow预测的lg K oc要偏高于实测值(表1),而用lg D预测的lg K oc要偏低于实测值,这表明虽然非离子态在土壤吸附过程中起主要作用,但是阴离子对土壤吸附过程也有贡献,带阴离子的羧基可以与土壤中铝离子相互作用,对吸附系数产生贡献,但是与非离子态的疏水性作用相比,这种作用相对较弱.2.3.4㊀转化土壤吸附过程中存在代谢转化过程,lg K oc的实测值是根据母体化合物的浓度得到的,而不是母体化合物和代谢产物的总浓度,所以转化可以降低母体化合物在水相中的浓度,导致预测值偏高.一些有机化合物在溶液中能够迅速转化,如酯类化合物在溶液中可以水解为羧酸类和醇类化合物,羟基苯酚类在水中易被氧化成苯醌类化合物,这也解释了为什么酯类化合物的预测值要高于实测值(表1).㊀7期刘娴等:有机污染物土壤吸附预测模型及其影响因素1203㊀2.3.5㊀挥发作用挥发作用可以影响土壤吸附系数的实验测定,减少有机化合物在溶液中的浓度[14].通过HENRYWIN 软件(EPI Suite 4.0)计算701种有机化合物的亨利常数来研究挥发作用,结果表明对于大部分高挥发性化合物(卤代烷烃和烯烃),lg K oc 的实测值低于模型(5)的预测值(表1),这种差异是由吸附过程中有机化合物挥发作用导致的.2.3.6㊀土壤/溶液比例在平衡状态下,土壤/溶液比例是影响吸附实验准确度的一个重要参数.当吸附量在20% 80%之间时,吸附实验的准确度较高,其最优值在50%左右[15].土壤吸附量按公式(9)计算.土壤吸附量(%)=m S m S +m W =K oc ˑf oc ˑm W ˑW S /V W K oc ˑf oc ˑm W ˑW S /V W +m W =K oc ˑf oc ˑW S /V W K oc ˑf oc ˑW S /V W +1(9)其中,m S 为土壤吸附有机化合物的质量(mg);W S 为土壤的重量(kg);m W 为有机化合物溶解在水中的质量(mg);V W 为溶液的体积(L);f oc 为土壤中有机碳的质量分数.根据公式(9)可以计算不同土壤/溶液比例时的土壤吸附量,结果见表3.表3㊀不同吸附系数的化合物在不同土壤/溶液比例时的土壤吸附量Table 3㊀Percentage of sorption at different soil /solution ratios(土壤/溶液比例)/(kg ㊃L -1)lg K oc 01234561/1195091991001001/500.020.221767951001/1000.010.119509199表3结果表明对于lg K oc <1和lg K oc >5化合物,土壤吸附量不在20% 80%的范围内.所以较低或较高吸附系数的化合物实验准确度较差,这解释了多环芳烃和聚芳香族杂环化合物的实测值与预测值存在较大误差的原因(表1).2.3.7㊀实验误差实验数据来自两篇文献,两组数据集中有513种重复的有机化合物,其中384种具有相同或相近的实测值,它们可能来自同一数据源.其余129种有机化合物lg K oc 的平均残差(AE)和平均绝对残差(AAE)分别为0.01和0.29,有些化合物的土壤吸附差值高于一个数量级,因此实验误差是影响土壤吸附系数的一个重要的原因.另外土壤类型㊁暴露浓度㊁实验条件和测定时间都可能导致lg K oc 实测值存在一定的差异.有些有机化合物也可能与土壤存在特殊的相互作用,例如多环芳烃和聚芳香族杂环化合物,导致模型(5)的预测值要低于实测值(表1).3㊀结论对于疏水性化合物(0.5<lg K ow <7.5),疏水性是其在土壤吸附过程中的主要驱动力,lg K oc 与lg K ow呈线性相关.然而对于所有的化合物,lg K oc 与lg K ow 呈非线性相关.根据训练集594种有机化合物建立了土壤吸附系数的非线性模型,决定系数(R 2)为0.79.应用测试集107种有机化合物对模型的预测能力进行检验,检验结果表明,模型具有良好的预测能力.此外,残差分析发现一些化合物存在系统偏差,导致这些偏差的原因包括,亲水性与疏水性化合物的吸附机理不同,高疏水性化合物的溶解度较低,酯类化合物的水解作用,挥发性化合物的挥发作用,土壤吸附系数较高或较低时实验误差较大等.参㊀考㊀文㊀献[1]㊀Karickhoff S anic pollutant sorption in aquatic systems[J].Journal of Hydraulic Engineering,1984,110(6):707-735[2]㊀Baker J R,Mihelcic J R,Luehrs D C,et al.Evaluation of estimation methods of organic carbon normalized sorption coefficients[J].WaterEnvironment Research,1997,69(2):136-145[3]㊀Gwalik B M,Sotirious N,Feicht N,et al.Alternative for the determination of soil adsorption coefficient,K oc of non-ionicorganic1204㊀环㊀㊀境㊀㊀化㊀㊀学32卷compounds A review[J].Chemosphere,1997,34(12):2525-2551[4]㊀Doucette W J.Quantitative structure-activity relationships for predicting soil-sediment sorption coefficients for organic chemicals[J].Environmental Toxicology Chemistry,2003,22(8):1771-1788[5]㊀SabljicᶄA,Güsten H,Verhaar H,et al.QSAR modeling of soil sorption.Improvements and systematics of lg K oc vs.lg K ow correlations[J].Chemosphere,1995,31(12):4489-4514[6]㊀Baker J R,Mihelcic J R,Shea E.Estimating K oc for persistent organic pollutants:Limitations of correlations with K ow[J].Chemosphere,2000,41(6):813-817[7]㊀Schüürmann G,Bert R U,Kühne R.Prediction of the sorption of organic compounds into soil organic matter from molecular structure[J].Environmental Science Technology,2006,40(22):7005-7011[8]㊀Gramatica P,Giani,Papa E.Statistical external validation and consensus modeling:A QSPR case study for K oc 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interface[J].Science of the Total Environment,1999,228(1):5-24[15]㊀Delle S A.Factors affecting sorption of organic compounds in natural sorbent/water systems and sorption coefficients for selected pollutants.A review[J].Journal of Physical Chemical Reference Data,2001,30:187-439Predictive model for soil sorption of organicpollutants and influencing factorsLIU Xian㊀㊀WEN Yang∗㊀㊀ZHAO Yuanhui(Key Laboratory of Wetland Ecology and Vegetation Restoration of National Environmental Protection,School of Environmental Sciences,Northeast Normal University,Changchun,130024,China)ABSTRACTThe hydrophobic parameter represented by the octanol/water partition coefficient(K ow)is commonly used to predict the soil sorption coefficient(K oc).In the present paper,soil sorption data for701compounds were analyzed.The results show that lg K oc is linearly related to lg K ow for the compounds with lg K ow in the range of 0.5 7.5and non-linearly related to lg K ow for the compounds in a wide range of lg K ow.A non-linear model was developed between lg K oc and lg K ow for a wide range of compounds in the training set.The models were validated terms of average error(AE),average absolute error(AAE)and root-mean squared error(RMSE) by using an external test set with107compounds.Systemic predictive deviations were been observed for some class-specific compounds.The reasons for systemic deviations may be attributed to the difference of sorption mechanism for hydrophilic compounds,low solubility for highly hydrophobic compounds,hydrolysis of esters in solution,volatilization for volatile compounds and highly experimental errors for compounds with extremely high or low sorption coefficient.Keywords:soil sorption,partition coefficient,model validation,hydrophobicity.。
染料吸附的影响因素
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染料吸附的影响因素
染料吸附的影响因素包括以下几个方面:
1. pH值:染料吸附通常与水的pH值密切相关。
染料分子带有电荷,它们的电荷状态会随着水的pH值的变化而变化。
因此,在不同的pH值下,染料分子的吸附能力也会不同。
2. 溶液温度:溶液温度对染料吸附的影响并不十分明显,但在一定范围内,温度升高会促进染料分子的扩散,从而提高吸附速率和吸附量。
3. 溶液中染料的浓度:染料吸附量随着溶液中染料浓度的增加而增加。
但当染料浓度达到一定值时,吸附量会达到饱和,此时再增加染料浓度,吸附量不会再增加。
4. 吸附剂的种类和用量:各种吸附剂的性质和用量不同,对染料的吸附能力也不同。
因此,选择合适的吸附剂和适当的用量对于提高染料吸附量非常关键。
5. 染料的化学结构:不同种类的染料具有不同的化学结构,这会影响其在水中的溶解性、分子大小和电荷等性质,从而影响其吸附能力。
生物分离工程》题库+答案

生物分离工程》题库+答案1.生物产品的分离包括去除R不溶物、分离I产物、纯化P产物和精制P产物。
2.发酵液常用的固液分离方法包括过滤和离心等。
3.离心设备的形式包括管式、套筒式和碟片式等。
4.膜分离过程中使用的膜根据其孔径特性不同可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。
5.多糖基离子交换剂包括离子交换纤维素和葡聚糖凝胶离子交换剂两大类。
6.工业上常用的超滤装置有板式、管式、螺旋式和中空纤维式。
7.影响吸附的主要因素包括吸附质的性质、温度、溶液pH值、盐的浓度以及吸附物的浓度与吸附剂的用量。
8.离子交换树脂由网络骨架(载体)、联结骨架上的功能基团(活性基)和可交换离子组成。
9.在电泳用凝胶制备时,过硫酸铵的作用是引发剂,甲叉双丙烯酰胺的作用是交联剂,___的作用是增速剂。
10.影响盐析的因素包括溶质种类、溶质浓度、pH和温度。
11.工业上常用的结晶起晶方法包括自然起晶法、刺激起晶法和晶种起晶法。
12.离子交换过程实际上只包括外部扩散、内部扩散和化学交换反应三步。
13.在生物制品进行吸附或离子交换分离时,通常遵循Langmuir吸附方程,其形式为q=qc/(K+c)。
14.反相高效液相色谱的固定相是疏水性强的,而流动相是极性强的。
常用的固定相有C8辛烷基和十八烷基C18,常用的流动相有乙腈和异丙醇。
15.超临界流体的特点是与气体有相似的粘度和扩散系数,与液体有相似的密度。
16.离子交换树脂的合成方法包括加聚法和逐步共聚法两大类。
17.常用的化学细胞破碎方法包括渗透冲击法、酶消化法、增溶法、脂溶法和碱处理法。
18.等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其等电点的不同。
19.离子交换分离操作中,常用的洗脱方法包括静态洗脱和动态洗脱。
20.晶体质量主要指晶体大小、形状和纯度三个方面。
21.亲和吸附原理包括配基固定化、吸附样品和样品解析三步。
22.根据分离机理的不同,色谱法可分为吸附、离交、亲和、凝胶过滤色谱。
泡沫塑料吸附解析法测金影响因素的探究
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好等优点[6]。其基本流程是金的样品通过泡塑振 荡吸附 - 硫脲解脱 - 火焰原子吸收法[7]测得金的 含量,在大量试验的基础上优化了测定条件,使得 该法测金稳定性得到提高,本法操作简单,成本低, 无污染,分析时间短,充分满足了生产需求,很适 合矿山逆王水、王水分解,在王水介质中以泡
ZOU Yu (Dexing Copper Mine, Jiangxi Copper Corporation Limited, Dexing 334224, Jiangxi, China)
Abstract: In this article, the foam adsorption analytic method application is discussed. Taking the determination of gold content as an example, the simple experiment of condition analysis is carried out, the experimental process and critical process of the foam adsorption analytic method to determinate gold content are analyzed, and the influencing factors which affecting foam adsorption gold analytical method test are explored. According to the experimental results, when the water bath time is 40min, the thiourea analytical solution concentration is 20g/L, and the hydrochloric acid concentration of the analytical solution is 1%, the analytical solution has a good analytical effect on gold, and the stability of gold analysis is improved effectively.
影响活性炭气相吸附过程的主要因素
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影响活性炭气相吸附过程的主要因素编辑:易择活性炭通过之前的内容《活性炭的吸附性能》,我们知道了活性炭是如何进行吸附的,那么我们能通过什么方式影响吸附,更好地发挥活性炭的性能?活性炭有液相和气相吸附两种类型,影响其吸附的因素各有不同,本节主要讨论影响活性炭气相吸附的因素。
物质由液态经过汽化转变成气态时体积变大;汽化后的液态物质吸附到活性炭上以后体积缩小,并以几乎等于原来液体体积的状态被吸附着。
因此可以认为,吸附是与汽化的逆过程液化相类似的现象;影响液化的因素对吸附也有影响。
1、吸附体系的温度气体分子的热运动状况会受温度的影响。
温度高,气体分子的动能大,运动速度快,不利于活性炭吸附;反之,低温有利于吸附。
当吸附过程是可逆的物理吸附时遵循此规律;在不可逆的化学吸附中,由于温度高有利于提高化学反应速度,则会出现相反的情况。
但是通常,气相吸附中物理吸附较多,化学吸附较少。
2、吸附质的沸点和临界温度沸点和临界温度高的物质通常容易吸附,随着沸点和临界温度的升高,活性炭对其吸附量增加。
3、吸附质的压力吸附质的相对压力提高,吸附量增加;反之,吸附量减少,吸附质的压力大小对其在活性炭上的吸附量有直接的影响。
但是,在相同的相对压力下,活性炭对不同吸附质的吸附量随吸附质的性质而异。
4、吸附质分子的大小通常,在吸附质的压力相对低时,活性炭对同族有机化合物的吸附量随分子量的上升而增加。
例如,当压力小于0.13kpa时,活性炭对醚类物质吸附量,由大到小的顺序是二丙基醚、二乙基醚、二甲基醚。
但是,当压力增加到一定程度时,该顺序会变成二甲基醚、二乙基醚、二丙基醚。
值得注意的是,随着表示吸附量的单位是吸附质的质量还是摩尔数的不同,有时吸附量的大小顺序会发生变化。
例如,某种活性炭对四氯化碳河三氯甲烷的吸附量,以克为单位表示时,前者比后者大;而用摩尔表示时,两者却几乎相等。
此外,当活性炭的种类不同,孔径分布不同时,吸附质分子大小对吸附的影响状况也不一样。
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影响吸附的因素:
吸附过程的影响因素主要有以下几个方面:
(1)吸附剂的物理化学性质:吸附是一种表面现象,吸附剂的比表面积越大,吸附容量越大。
吸附剂的种类、制备方法不同,其比表面积、粒径、孔隙构造及其分布各不相同,吸附效果也有差异。
此外,吸附剂的表面化学结构和表面电荷性质对吸附过程也有很大的影响。
极性分子型的吸附剂容易吸附极性分子型的吸附质,非极性分子型的吸附剂容易吸附非极性分子型的吸附质。
活性炭属于非极性吸附剂,因此在去除非极性有机物质时可以避免吸附位(即吸附位势,是指将1mol气体从吸附平衡压P压缩到该温度下吸附质饱和蒸汽压P0所需的吉布斯自由能ΔG(J/mol),即ΔG=RTln(p0/p))被极性水分子耗用。
组成活性炭的石墨状微晶
活性炭的空隙结构
(2)吸附质的物理化学性质:吸附质的溶解性能对平衡吸附量有重大影响。
溶解度越小的吸附质越容易被吸附,也越不易解吸。
对于有机物在活性炭上的吸附,随同系物含碳原子数的增加,有机物的疏水性增强,溶解度减小,因而活性炭对其吸附容量越大。
吸附质的分子大小对吸附速率也有影响,通常吸附质分子体积越小,其扩散系数越大,吸附速率越大。
吸附过程由颗粒内部扩散控制时,受吸附质分子大小的影响较为明显。
吸附质的浓度增加,吸附量也随之增加;但浓度增加到一定程度后,吸附量增加很慢。
(3)pH值:吸附剂及工艺操作的pH值会影响吸附质在吸附剂中的离解度、溶解度及其存在状态(如分子、离子、络合物),也会影响吸附剂表面的荷电荷和其他化学性质,进而影响吸附剂的效果。
例如,采用活性炭去除水中有机污染物时,其在酸性溶液中的吸附量一般要大于在碱性溶液中的吸附量。
(4)共存物的影响:在物理吸附过程中,吸附剂可对多种吸附质产生吸附作用,因此多种吸附质共存时,吸附剂对其中任何一种吸附质的吸附能力,都要低于组分浓度相同但只含该吸附质时的吸附能力,即每种溶质都会以某种方式与其他溶质竞争吸附活性中心点。
比如,废水中有油类物质或悬浮物存在时,前者会在吸附剂表面形成油膜,后者会堵塞吸附剂孔隙,分别对膜扩散、孔隙扩散产生干扰、阻碍作用,因而在吸附操作之前,需要采取预处理措施将它们除去。
(5)温度:吸附过程通常是放热过程,因此温度越低对吸附越有利,特别是以物理吸附为主的场合。
由于吸附操作通常是在常温下进行,吸附过程的热效应较小,温度变化并不明显,因而温度对吸附过程的影响不大。
但是,在活性炭再生的场合,经常通过大幅度加温以使吸附质分子解吸。
活性炭的吸附与温度的关系
(6)接触时间:吸附质与吸附剂要有足够的接触时间,才能达到吸附平衡,吸附剂的吸附能力才能得到充分利用。
吸附平衡所需时间取决于吸附速度,吸附速度越快,达到平衡所需时间越短。