滑石粉對(duì)重金屬離子的吸附性研究

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1、摘要水是人類賴以生存的三大要素之一，但是隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，水資源正在急劇消耗。此外，更讓人擔(dān)憂的是隨之而來(lái)的水體嚴(yán)重污染問(wèn)題，這直接威脅人類和其它生物的生命健康，破壞整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。水體中的污染物種類繁多，如重金屬污染物、有機(jī)污染物、氰化物、硫化物、酸堿鹽污染物。其中重金屬以其對(duì)人體和動(dòng)植物等嚴(yán)重的毒害性和難處理性，成為水體中具有嚴(yán)重危害性的無(wú)機(jī)污染物。對(duì)重金屬污染物的處理方法很多，其中利用天然礦物材料作吸附劑處理重金屬成為焦點(diǎn)。目前，人們已利用天然層狀硅酸鹽礦物處理重金屬污染物，并取得良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。滑石粉作為一種不帶層電荷的層狀硅酸鹽礦物，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性

2、，對(duì)油脂、顏料、藥劑和溶液里的雜質(zhì)都有極大的吸附能力。因此本文研究了滑石對(duì)水中重金屬Cu2+、Pb2+、Cd2+的吸附效果；分別討論滑石用量、溶液pH值、吸附溫度和吸附時(shí)間對(duì)重金屬離子去除效果的影響；用Langmuir和Freundlich吸附等溫線描述滑石對(duì)吸附質(zhì)的吸附特性；利用X衍射分析和紅外光譜分析，初步探討了滑石對(duì)重金屬離子的吸附機(jī)理。通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明，滑石對(duì)水溶液中的重金屬Cu2+、Pb2+、Cd2+具有良好的吸附效果，三種重金屬離子的等溫線均符合Langmuir和Freundlich的吸附等溫線，尤其與Freundlich吸附等溫式的符合情況更好。當(dāng)三種重金屬初始濃度相同時(shí)000m

3、g／L)，滑石對(duì)Cu2+、Pb2+、Cd2+吸附能力的順序?yàn)镻b2+>Cu2+>Cd2+。影響重金屬Cu2+去除率的主要因素有滑石用量、溶液pH值、吸附時(shí)間和吸附溫度。其中滑石用量為29時(shí)，對(duì)Cu2+的去除率為45％，用量為109時(shí)Cu2+的去除率為97．5％；pH值為3時(shí)Cu2+的去除率僅為59％，而當(dāng)pH增加值7時(shí)，去除率迅速增加至99．87％，可見(jiàn)pH值對(duì)Cu2+的去除率影響顯著；滑石對(duì)Cu2+的去除率隨吸附時(shí)間的不斷增加而增大，7h后基本達(dá)到吸附平衡狀態(tài)，去除率為98．4％；滑石吸附Cu2+的最佳溫度范圍為60～70℃。影響重金屬Pb2+以及高濃度Cd2+去除率的主要因素為溶液pH

4、值。當(dāng)溶液pH值小于4時(shí)對(duì)Pb2+的去除率為81％，而pH值超過(guò)4時(shí)去除率顯著增大至98．89％；當(dāng)溶液pH值在3-6時(shí)，滑石對(duì)Cd2+(100m∥L)的去除率最大僅為22％，而pH增大至7時(shí)，去除率達(dá)到99．97％。溶液pH值和吸附時(shí)間是影響滑石吸附處理低濃度Cd2+的主要因素。pH值在3～7時(shí)，滑石對(duì)Cd2+的去除率從97．2％增大至99．96％，之后隨著pH的進(jìn)一步增大Cd2+去除率變化緩慢；滑石吸附處理Cd2+的最佳吸附時(shí)問(wèn)為5h且此時(shí)基本達(dá)到吸附平衡，去除率為99．1％。吸附重金屬Cu2+的滑石的x衍射和傅立葉變換紅外光譜表明滑石對(duì)重金屬Cu2+的吸附中存在表面OH．的絡(luò)合吸附和

5、表面物理吸附，但使用x衍射和傅立葉變化紅外光譜這兩種手段來(lái)研究滑石對(duì)Pb2+和Cd2+吸附作用時(shí)，效果不理想，因此有必要采用其它手段研究滑石對(duì)重金屬離子的吸附機(jī)理。關(guān)鍵詞：滑石、吸附、重金屬離子IIAbstractWaterisvitalfactoronwhichhumanbeingdependtoexist．Watersymbolizesthecivilizationofhumans．Withtherapiddevelopmentofeconomy,thewaterresourceisconsumedrapidly．Furthermore，theproblemofwaterpolluti

6、onhasbeenbecomingmoreandmoreseriOUS．ItiSthreattohuamanandanmimalshealthanddestroiesthestabilizationofthewholeecosystem．Thereaewlotskindsofcontaiminationsinwater,suchasHeavymetal，OrganicPollutant，Cyanide，sulpHideeta1．Amongthis，Heavymetalsareseriousinorganiccontaminationinwateraccordingtoitsproperty

7、ofpoisontohuamanandpropagation，andtheyarehardlytodealwith．Generally,heavymetalsarecomefromtheindustrypollution．So，Peopleusemanywaystouptaketheheavymetalsandusingnaturalsilicatestosolvethepollutionhavebeingbecomem