累托石對(duì)亞甲基藍(lán)吸附性能的研究_趙小蓉

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1、第19卷第4期離子交換與吸附·337·離子交換與吸附,2003,19(4):337~342IONEXCHANGEANDADSORPTION文章編號(hào):1001-5493(2003)04-0337-06*累托石對(duì)亞甲基藍(lán)吸附性能的研究121**趙小蓉杜冬云陸曉華1華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)研究所，武漢4300742湖北師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程系，黃石435002摘要：研究了累托石對(duì)于亞甲基藍(lán)的吸附性能。結(jié)果表明，累托石對(duì)亞甲基藍(lán)的最大吸附量可達(dá)40.88mg/g，其吸附規(guī)律較好的符合Langmuir吸附等溫式。累托石能較快的吸附亞甲基藍(lán)，15min即可達(dá)到飽和。隨著溫度的升高，

2、吸附率略有增加，但在常溫下累托石也能有效吸附亞甲基藍(lán)。隨著pH值的增加，累托石對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附率增加。已飽和吸附的累托石在400℃高溫下煅燒2h后仍能較好的吸附亞甲基藍(lán)。關(guān)鍵詞:累托石;亞甲基藍(lán);吸附中途分類號(hào):O647.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A1前言累托石是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的、較為罕見(jiàn)的粘土礦物。累托石屬鈉鈣層狀構(gòu)造鋁硅酸鹽礦物，其晶體結(jié)構(gòu)一般是由二八面體鈉云母單元層和二八面體蒙脫石單元層按照1∶1的比例有規(guī)則的交替堆垛而成。其結(jié)構(gòu)決定了它具有較強(qiáng)的層間吸附性和陽(yáng)離子交換性，[1]是制備吸附劑的優(yōu)良原料，可開(kāi)發(fā)為環(huán)境功能材料。世界上可供開(kāi)發(fā)利用的大型累托石礦床僅有3處，而

3、我國(guó)就擁有其中兩處礦床，因此對(duì)累托石的開(kāi)發(fā)應(yīng)用進(jìn)行研究具有重要意義。本文以亞甲基藍(lán)染料為研究對(duì)象，應(yīng)用累托石對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附脫色進(jìn)行研究，探索累托石作為處理染料廢水的一種新型材料的可行性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，累托石對(duì)亞甲基藍(lán)具有較好的吸附性能。2實(shí)驗(yàn)部分2.1試劑儀器累托石(湖北鐘祥累托石礦，使用前粉碎并過(guò)200mesh篩)亞甲基藍(lán)，AR，上海三愛(ài)思試劑有限公司*收稿日期:2003年月日作者簡(jiǎn)介:趙曉蓉(1978-),女,土家族，湖北省人，碩士研究生.E-mail:zxr315@hotmail.com·338·IonExchangeandAdsorption2003年8月

4、722型光柵分光光度計(jì)，山東高密分析儀器廠PHS-25型酸度計(jì)，上海精密儀器儀表有限公司雙列式電熱恒溫水浴箱，琴臺(tái)醫(yī)療器械廠RX－4－CO型高溫爐，武漢工業(yè)電爐廠DHG－9030A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司DF200A型電子分析天平，中國(guó)輕工業(yè)機(jī)械總公司常熟衡器工業(yè)公司JB50－D型增力電動(dòng)攪拌器，上海標(biāo)本模型廠2.2實(shí)驗(yàn)方法吸附采用靜態(tài)實(shí)驗(yàn)方法。將0.50g累托石分別與不同濃度的50.0ml亞甲基藍(lán)溶液在燒杯中攪拌20min，取上清液過(guò)濾測(cè)濃度，繪制吸附等溫線。取初始濃度為50.0mg/L的亞甲基藍(lán)溶液50.0ml并加入0.20g累托石開(kāi)始攪拌

5、，每隔一定時(shí)間依次從燒杯中取上清液過(guò)濾分析亞甲基藍(lán)濃度，繪制吸附速率曲線?？疾炝瞬煌琾H值、溫度、累托石用量對(duì)吸附率的影響。將吸附亞甲基藍(lán)達(dá)飽和的累托石干燥并在高溫400℃下煅燒2h，考察累托石的再生性能。2.3分析方法采用分光光度法通過(guò)測(cè)定亞甲基藍(lán)溶液吸光度來(lái)確定亞甲基藍(lán)濃度。分別配制不同濃度的亞甲基藍(lán)溶液用分光光度計(jì)在665nm處以蒸餾水為空白測(cè)定各溶液的吸光度，進(jìn)行線性回歸得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程A＝0.1194C＋0.0032r＝0.9996(n＝5)。2.4累托石平衡吸附量的測(cè)定精確稱取0.30g80℃干燥的累托石試樣于錐形瓶中，分別加入50.0ml不同濃度的亞甲基

6、藍(lán)溶液，在恒溫水浴上于20℃振蕩反應(yīng)20min，達(dá)吸附平衡后過(guò)濾取上清液，用分光光度計(jì)于665nm處測(cè)溶液A，計(jì)算亞甲基藍(lán)的平衡濃度，根據(jù)下式計(jì)算不同平衡濃度下累托石的吸附量。(C-C)′500q=1000m式中，C0、C分別是吸附前后溶液的濃度(mg/L)；m為累托石的質(zhì)量(g)；q為累托石的平衡吸附量(mg/g)。3結(jié)果與討論3.1吸附等溫線在20℃下累托石的吸附等溫線如Fig.1所示，呈現(xiàn)明顯的非線性特征。通常采用第19卷第4期離子交換與吸附·339·Langmuir吸附等溫式來(lái)描述吸附量q與平衡濃度C的關(guān)系，來(lái)比較亞甲基藍(lán)溶液不同濃度時(shí)累托石的吸附容量。[2

7、]膨潤(rùn)土對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附符合Langmuir吸附等溫式，若累托石對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附也符合Langmuir吸附等溫式，則q與C應(yīng)滿足C/q=1/bqmax＋C/qmax，式中qmax為飽和吸附量，b為常數(shù)，C為平衡濃度。以C/q對(duì)C作圖得一直線，求得直線方程及對(duì)應(yīng)直線的相關(guān)系數(shù)：C/q＝0.02446C＋0.04376r＝0.997。由上述直線斜率可求出飽和吸附量qmax＝40.88，由直線截?fù)?jù)和qmax可求出b值為0.5590。3.2吸附速率曲線累托石對(duì)亞甲基藍(lán)吸附速率曲線如Fig.2所示。由此可見(jiàn)，累托石對(duì)亞甲基藍(lán)吸附速率較快，吸附時(shí)間為15min時(shí)亞甲基藍(lán)吸附