活性炭对甲基橙染料的吸附..

绘制不同初始浓度对吸附量和去除率的影响曲线，分别以 Ce/qe 对 Ce 和 logqe 对 logCe 作图，讨论该吸附更符合哪种等温吸 附模式。
综合化学实验 — 活性炭对甲基橙染料的吸附
实验注意事项
1. 称量固体与移取液体操作规范准确； 2. 温度对吸附的影响中操作要迅速，尽量减少温度的变化；
5源自文库 掌握活性炭吸附甲基橙的原理与方法。
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实验原理
1. 关于染料废水
1）染料废水的来源与危害
随着纺织工业的迅速发展，染料的品种和数量日益增加， 染料生产和印染废水已成为水环境的重点污染源之一。随着染 料废水的大量排放，染料在环境中日渐累积，造成严重的环境 污染。大多数染料化学性质稳定，具有致癌、致畸、致突变作
综合化学实验
活性炭对甲基橙 染料的吸附
化学与化学工程学院 周艳
综合化学实验 — 活性炭对甲基橙染料的吸附
实验目的：
1. 了解染料废水的来源、危害及染料废水的处理方 法； 2. 了解生物质吸附剂在废水处理中的应用； 3. 了解活性炭在废水处理中的应用原理； 4. 了解紫外-可见分光光度计在定量分析中的作用；
得的疏水性吸附剂。因具有特定的表面化学性质、极为发达的 内部孔隙结构和较高的比表面积而有很强的吸附脱色性能,可吸 附水中的多种有机物和金属离子，因此它作为一种良好的水质 净化材料，广泛地应用于脱除工业和城市污水中的有机物。
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实验原理
3）活性炭对甲基橙染料的吸附
实验步骤
1. 甲基橙标准曲线的绘制
0mL 1mL
50mL
+甲基橙标液 50mg/L
2mL 3mL 4mL 5mL
蒸馏水定容 在λ=460nm 测吸光度
以甲基橙浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制不同 浓度标准溶液对应的吸光度标准曲线。
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实验步骤
2.温度对活性炭吸附甲基橙的影响
① 原理：甲基橙在酸性和碱性条件下具有染料化合物的主体结
构（偶氮式、醌式结构）,是一种常见的染料，活性炭因具有特
定的表面化学性质、复杂的孔隙结构和大的比表面积，因而对 甲基橙的吸附具有很好的作用。 ② 吸附量与去除率的计算公式：
q (mg / g ) (C0 C f )V w
C0 (mg/L)——初始甲基橙浓度 Cf (mg/L)——吸附后溶液中剩余的甲基橙浓度
Ce Ce 1 q e q max q max b
Ce (mg/L)——吸附平衡有溶液中甲基橙浓度 qe (mg/g)——吸附平衡容量 qmax——最大理论吸附容量（mg/g） b——Langmuir平衡常数（L/mg） KF和n——Freundlich常数。
1 log q e logK F log C e n
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实验原理
3）活性炭对甲基橙染料的吸附
④ 吸附过程的热力学：
H S ln K RT R
G H T S
K代表吸附平衡常数，在此等于qe/Ce；T（Kelvin）为 吸附绝对温度，R为理想气体常数。
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3. 紫外-可见分光光度计正确使用；
4. 三角瓶及时洗净烘干以便下组同学使用。 5. 实验结束交原始实验记录数据。
V (L)——溶液的体积
(C0 Ce ) E (%) 100% C0
w (g)——吸附剂的质量
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实验原理
3）活性炭对甲基橙染料的吸附
③ 等温吸附方程： 对于固液体系的吸附行为，常用Langmuir（单分子层等 温吸附理论）和Freundlich吸附等温式（经验式， 认为吸附 具有可逆性, 且不是严格意义上的单分子层吸附）来描述。
盐为主，其中以碱式氯化铝 ( PAC)的架桥吸附性能较好，
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实验原理
2）目前染料废水的处理方法
③ 电解法：对含酸性染料的印染废水有较好的处理效果，脱色
率为50% ～70% ，但对颜色深、COD高的废水处理效果较差。
缺点：电耗大、电极易钝化；其技术的可行性和通用性还需进 一步研究和探索。 ④ 氧化法：目前处理印染废水的较有前景的氧化法为半导体光 催化氧化法，但目前该方法还处于实验室和中试阶段，离工业
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实验步骤
3.甲基橙初始浓度对活性炭吸附的影响
50mL
+甲基橙, 50mL 活性炭
(5个）
(10~50mg/L) 0.0500g
30℃
恒温搅拌 干滤 90min 弃前20mL
取后滤液 5mL
蒸馏水定容 在λ=460nm 计 算 吸 附 量 测吸光度 和去除率
30℃
50mL
+甲基橙, 50mL 活性炭
(3个）
50mg/L
0.0500g
40℃ 50℃
恒温搅拌 趁热干滤 90min 弃前20mL
取后滤液 5mL
蒸馏水定容 在λ=460nm 计算吸附量 测吸光度 和去除率
绘制温度对吸附量和去除率的影响曲线，将lnK对1/T作图， 通过数学换算求出吉布斯自由能（ ΔG ）、焓变（ ΔH ）及熵变 （ΔS）结果。
用。染料废水具有水色度高、有机成分复杂、酸碱性强、含盐
量高、微生物降解程度低等特点，一直是工业废水处理中的一 大难题。
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实验原理
2）目前染料废水的处理方法
① 絮凝法：常用而有效的处理方法之一。混凝剂多以铝盐或铁 而以硫酸亚铁的价格为最低。 缺点：药剂用量大、操作繁杂、污泥量大、处理费用高、脱色 效果差 ② 生化法：利用微生物的作用来去除废水的有机物的方法，生 物处理法一般处理费用较低，耐冲击负荷能力较好，目前作为 一种主要的处理手段广泛采用。
化尚有一段距离，有大量工作还需去完善。
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实验原理
2）目前染料废水的处理方法
⑤吸附法：规模小、操作简单、成本低，在实际中得到了广泛 的应用，但染料降解不彻底，吸附剂吸附速率慢、吸附量小，
再生困难，具有一定的局限性。 活性炭是由含炭为主的物质作原料，经高温炭化和活化制