吸附等温线实验步骤

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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
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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。
C0——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)。
以lgqe为纵坐标，以lgC为横坐标，绘制等温吸附曲线，图解 可得到一直线，直线的斜率为1/n，截距为K,从而由实验得出 9 等温吸附方程式。
三、实验仪器与药品
振荡器 分光光度计 1台 1台
陈 庆
物理化学教研室
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主要内容
一、实验目的
二、实验原理 三、实验仪器与药品 四、实验步骤
五、数据记录和处理 六、思考与讨论 七、参考文献
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一、实验目的
1、通过实验加深理解活性炭吸附的基本原
理
2、掌握用间歇式静态吸附法确定活性炭等 温吸附式的方法
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二、实验原理
活性炭又称活性炭黑，是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳， 由碳、氧、氢等元素组成。其结构上是一种多孔碳，堆积密 度低，比表面积大。 由于原料来源、制造方法、外观形状和应用场合不同，活性 炭大约有上千个品种。 材质：椰壳、果壳、木质、煤质活性炭 外观：粉状、颗粒、不定型颗料、圆柱形、球形活性炭等
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。
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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。
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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）。
通常用图解法求经验常数K、 n值，将上式变换成线性关系：
C C 1 lg qe lg 0 lg K lg C m n
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七、参考文献
1、张振家,李春杰, 王欣泽等，水处理工程精品课程， 上海交通大学。 2、应维琪，活性炭吸附净水技术: 简易活性炭测试方法 与应用实例，环境科学与工程(第5章). 北京:科学出版 社, 2007.
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图1 活性炭吸附用于水处理
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二、实验原理
吸脱附平衡时，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。若用m克活性炭吸附的 溶质为x毫克，则单位重量的活性炭吸附溶质的数量qe， 即吸附容量可按下式计算：
x qe (mg / g ) m
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qe和吸附平衡时溶液浓度C的关系曲线，称为吸附等 温线，可以用Langmuir、BET 和Fruendlieh 吸附等 温式来描述。
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活性炭是传统而现代的人造材料。 1、脱色和过滤，使带色液体脱色。 2、吸收各种气体与蒸气：防毒面具、空气滤清器。 3、粒状物可用作催化剂的载体。
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活性炭目数
活性炭目数指的就是筛网密度，活性炭颗粒的大小用目 数来表示。 目数，是指物料的粒度或粗细度，目数越大，说明物料 粒度越细；目数越小，说明物料粒度越大。 目数越大颗粒越小，一般超过100目，活性炭颗粒就趋于 粉末了；8目数-12目数的活性炭颗粒就很大。
4) 取上层清液，测定每个瓶中溶液的吸光度。
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五、数据记录和处理
记录：
各锥形瓶中水样过滤后分光光度计测定结果，建议按 下表填写。
水样体积 (l) 处理后 吸光度 活性炭投加 量m（g/l）
C0 C （mg/g） m C0 C m
编号
lgC
lg
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五、数据记录和处理
处理：
1、画出吸光度与亚甲基蓝浓度（mg/L）的关系曲线，即 标准曲线。
2、测定每个瓶中溶液的吸光度，并用标准图交换为浓度 单位。计算每个瓶中转移到活性炭表面上的亚甲基蓝的量。
3、以 lg
C0 C m 为纵坐标，lgC为横坐标绘出弗罗德里希吸附
等温线。 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。
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六、思考与讨论
1 活性碳投加量对于吸附平衡浓度的测定有什么影 响，该如何控制？ 2 实验结果受哪些因素影响较大，该如何控制？