玉米芯吸附處理染料廢水試驗(yàn)設(shè)計(jì)7

1、1 / 26玉米芯吸附處理染料廢水試驗(yàn)設(shè)計(jì)摘摘 要要以亞甲基蘭染料廢水為研究對(duì)象，初步研究了玉米芯對(duì)亞甲基蘭染料的吸附性能。實(shí)驗(yàn)考察了吸附時(shí)間、染料初始濃度、吸附溫度、玉米芯目數(shù)、鹽度等因素對(duì)吸附效果的影響。結(jié)果表明，在吸附時(shí)間為 150min，亞甲基蘭初始濃度為 0.085mmol/l，吸附溫度為 45，玉米芯目數(shù)為 120 目，鹽度為0.02mol/l 時(shí)吸附效果最好。吸附量與時(shí)間的吸附熱力學(xué)方程有很好的線性關(guān)系。玉米芯作為染料廢水的吸附劑有良好的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。關(guān)鍵字：關(guān)鍵字：玉米芯；亞甲基蘭；吸附；吸附動(dòng)力學(xué)；吸附熱力學(xué)；染料廢水2 / 26AbstractAbstractUsing m

2、ethylene blue dye waste water as the research object, preliminary study of corncob to methylene blue dye adsorption properties. Experimental investigation of adsorption time, initial dye concentration, adsorption temperature, salinity and other factors on corn cob size, adsorption effect. The result

3、s show that, the adsorption time was 150min, initial concentration of methylene blue for 0.085mmol/l, adsorption temperature is 45, corn cob size is 120, the salinity is 0.02mol/l adsorption effect is best. Adsorption amount and the time of adsorption thermodynamics equation has a good linear relati

4、onship. Corn cob as dye wastewater by adsorbents have good development and application prospect of.KeywordsKeywords: corncob; methylene blue; adsorption; adsorption kinetics; adsorption thermodynamics; dye waste water3 / 26目目 錄錄第一章緒論第一章緒論1.1 玉米芯吸附處理廢水技術(shù)1.1.1 玉米芯的概況1.1.2 玉米芯吸附處理染料廢水的機(jī)理1.1.3 玉米芯吸附處理染料

5、廢水的優(yōu)點(diǎn)與其影響因素1.2 染料和染料廢水概述1.2.1 染料工業(yè)廢水 1 .2. 2 染料廢水處理技術(shù)最新研究進(jìn)展1.3 本課題主要研究目的、研究容和研究意義1.3.1 研究目的與意義1.3.2 研究容第二章第二章 實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)部分2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器2.2 實(shí)驗(yàn)方法2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制2.2.2 玉米芯吸附亞甲基蘭最佳條件的確定 2.2.3 吸附熱力學(xué)-2.2.4 吸附動(dòng)力學(xué)第三章實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論第三章實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制4 / 263.2 玉米芯吸附處理亞甲基蘭最佳條件的確定3.2.1 反應(yīng)時(shí)間對(duì)處理效果的影響3.2.2 初始濃度對(duì)處理效果的影響3.2.3 反應(yīng)溫

6、度對(duì)處理效果的影響3.2.4 玉米芯目數(shù)對(duì)處理效果的影響-3.2.5 鹽度對(duì)處理效果的影響-3.3 吸附熱力學(xué)3.4 吸附動(dòng)力學(xué)3.4.1 吸附速率常數(shù)的求取3.4.2 吸附速度控制步驟研究結(jié)論結(jié)論參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)致致5 / 26第一章緒論第一章緒論1.11.1 玉米芯吸附處理廢水技術(shù)玉米芯吸附處理廢水技術(shù)合成染料因具有性質(zhì)穩(wěn)定、成本低、品種多等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于紡織、造紙、橡膠、塑料、化妝品、制藥和食品工業(yè)中，由于多數(shù)染料具有復(fù)雜的芳環(huán)結(jié)構(gòu)而難以生物降解。隨著各種染料的廣泛使用與染料廢水的不斷排放，進(jìn)入環(huán)境的染料造成的環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，一方面使受納水體發(fā)生著色，減少水體透光量，進(jìn)而降低生物的

7、光合作用，一些染料或其降解產(chǎn)物還具有強(qiáng)烈的致癌、致畸、致突變效應(yīng)。目前，工業(yè)生產(chǎn)中染料廢水的去除方法主要有絮凝、氧化或臭氧化、膜分離和活性炭吸附等，但這些技術(shù)因效率低、成本高、或使用后需再生等原因，使其廣泛使用受到限制。開(kāi)發(fā)、研究廉價(jià)、易得、高效的染料吸附劑已引起人們的廣泛關(guān)注。一些生物可降解的、低成本的甚至是廢棄物都是有效的吸附劑。玉米芯是玉米加工過(guò)程的副產(chǎn)品，年產(chǎn)量巨大，來(lái)源廣泛。其主要成分為纖維素、多縮戊糖、木質(zhì)素以與少量的灰分等。將其用于染料廢水處理具有較好的吸附性能。而用于有機(jī)染料廢水的吸附卻鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)以再生資源玉米芯為吸附劑，研究、探討其處理廢水中染料的可行性與影響因素，為有

8、效利用農(nóng)業(yè)廢棄物玉米芯，增加其附加值提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。1.1.11.1.1玉米芯的概況玉米芯的概況玉米芯顆粒粉是選用優(yōu)質(zhì)玉米芯加工而成，為米色或黃褐色，是以往各種粕類(lèi)顆粒粉的換代產(chǎn)品。具有組織均勻、硬度適宜、韌性好、吸水性強(qiáng)、耐磨性能好等優(yōu)點(diǎn)，在使用過(guò)程中不易破碎。 干玉米芯含水分 8.7%，有機(jī)質(zhì)91.3%，其中粗蛋白 2.0%，粗脂肪 0.7%，粗纖維 28.2%，可溶性碳水化合物58.4%，粗灰分 2.0%，鈣 0.1%，磷 0.08%。溶解度在酒精中為 5.6%；溶解度在水中為 9.0%；溶解度在苯中為 0.4%。6 / 26玉米芯可用于眼鏡、紐扣、電子元件、汽車(chē)零部件、磁性材料的拋光和干

9、燥，擦干處理，用于電子元器件的清洗，金屬磨料等。還可用于吸附海上、水中油污和地面油污與機(jī)械上的油污。還是制作獸藥的載體，是豆餅粉與其它載體的替代品。主要用于生產(chǎn)馬杜霉素、膽堿類(lèi)、維生素、預(yù)混劑、飼料添加劑等十幾個(gè)獸藥與飼料添加劑品種。它具有比其它載體成本低、保質(zhì)期長(zhǎng)、流動(dòng)性好、吸水性強(qiáng)、適口性好等特點(diǎn)。以玉米芯顆粒粉為載體生產(chǎn)的獸藥保質(zhì)期達(dá)三年以上重穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)與微生物指標(biāo)均符合國(guó)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，成本低、物美價(jià)廉。1.1.21.1.2玉米芯吸附處理染料廢水的機(jī)理玉米芯吸附處理染料廢水的機(jī)理玉米芯主要由纖維素和木質(zhì)素組成。據(jù)測(cè)定,玉米芯含粗蛋白2% 6%, 粗脂肪0. 5% , 可溶性無(wú)氮物52.

10、 9%, 粗纖維33. 1%, 灰分3. 2%, 水分77% 。由于玉米芯的化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有羧基、氨基、苯環(huán)等活潑性化學(xué)基團(tuán), 使其能夠與亞甲基蘭染料發(fā)生離子交換吸附或化學(xué)吸附作用,亞甲基蘭離子將被吸附在玉米芯的表面。并且通過(guò)共聚和交聯(lián)作用等化學(xué)改性方法, 可以提高其對(duì)亞甲基蘭染料的結(jié)合能。另外, 玉米芯又是一種具有多孔結(jié)構(gòu)的物質(zhì), 玉米芯的顆粒越小, 其吸附能力越強(qiáng), 通過(guò)這種作用吸附的物質(zhì), 便于吸附劑的再生和回收。1.1.31.1.3玉米芯吸附處理染料廢水的優(yōu)點(diǎn)與其影響因素玉米芯吸附處理染料廢水的優(yōu)點(diǎn)與其影響因素（1） 玉米芯作為農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物，它每年的產(chǎn)量非常巨大，來(lái)源廣泛（2） 本身有較好

11、的穩(wěn)定性，并且具有較好的機(jī)械強(qiáng)度。（3） 玉米芯可降解的、成本低。（4） 玉米芯開(kāi)發(fā)、研究廉價(jià)、高效。玉米芯吸附處理染料廢水的影響因素有：吸附時(shí)間、染料初始濃度、吸附溫度、玉米芯目數(shù)、鹽度等。 1.21.2染料和染料廢水概述染料和染料廢水概述1 1. .2 2. .1 1染料工業(yè)廢水染料工業(yè)廢水染料工業(yè)廢水 是指用苯、甲苯與萘等為原料經(jīng)硝化、碘化生產(chǎn)中間體，然后再進(jìn)行重氮化、偶合與硫化反應(yīng)制造染料、顏料生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢水。7 / 26由于生產(chǎn)的染料、顏料與其中間體種類(lèi)繁多，廢水的性質(zhì)各不一樣。一般分為酸性廢水，堿性廢水。廢水中含酸、堿、銅鋅等金屬鹽、硫化堿等還原劑、氯化鈉等氧化劑以與中間體等

12、。另外還帶色懸?。?100-500mg/L）和溶解物（3000-16000 mg/L）。廢水主要來(lái)自反應(yīng)器、過(guò)濾機(jī)與設(shè)備和地面清洗。生產(chǎn)每噸染料產(chǎn)生廢水 30-100m3，廢水處理方法 “凝聚沉淀、活性炭過(guò)濾、超濾等方法。染料工業(yè)是傳統(tǒng)的精細(xì)化學(xué)工業(yè), 產(chǎn)品主要用于紡織印染行業(yè)。進(jìn)入20 世紀(jì)90 年代以來(lái), 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展, 染料工業(yè)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。據(jù)原化工部統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)分析, “八五”期間染料產(chǎn)量以年均5%的速度增長(zhǎng), 到1995 年染料產(chǎn)量已達(dá)到24 萬(wàn)t; “九五”期間染料年產(chǎn)量一直維持在20 萬(wàn)25 萬(wàn)t, 已超過(guò)世界染料總產(chǎn)量的1/4, 成為世界上最大的染料生產(chǎn)國(guó)。1

13、997 年的染料產(chǎn)首次突破25 萬(wàn)t, 創(chuàng)造了歷史最高記錄; 1998 年的染料產(chǎn)量為23.8 萬(wàn)t, 同比減少了7%, 其中分散染料達(dá)到12.6 萬(wàn)t, 超過(guò)染料總產(chǎn)量的1/2, 同比增80.3%; 硫化染料的產(chǎn)量為6.36 萬(wàn)t, 同比增長(zhǎng)2.8%。染料工業(yè)廢水分類(lèi)與特點(diǎn)( 1) 染料廢水分為以下幾類(lèi): 含鹽有機(jī)物有色廢水。其中無(wú)機(jī)鹽濃度在15%25%,主要是氯化鈉, 少量硫酸鈉、氯化鉀與其他金屬鹽類(lèi), 氯化或?yàn)I化廢水; 含有微酸微堿的有機(jī)廢水; 含有銅、鉛、錳、汞等金屬離子的有色廢水; 含硫的有機(jī)物廢水。( 2) 染料廢水的特點(diǎn): COD 濃度高。染料生產(chǎn)基本原料是苯類(lèi)、萘類(lèi)、蒽醌系與苯

14、胺、硝基苯、酚類(lèi)等, 流失的染料使得水中COD 濃度高, 有的染料廠排出的廢水COD 高達(dá)幾十萬(wàn)mg/L, 且可生化性差; 色度大。染料廢水的脫色一直是研究熱點(diǎn), 因?yàn)槿玖蠌S生產(chǎn)的染料與中間體, 品種繁多, 酸堿度變化很大, 很難找到一個(gè)統(tǒng)一的方法, 造成治理技術(shù)上的困難; 染料廢水中含有毒有害物質(zhì), 如萘類(lèi)、蒽醌系、酚類(lèi)等。染料廢水有明顯的色度, 影響感官, 并且廢水中含對(duì)水體或人體有毒有害的污染物, 染料廢水不經(jīng)過(guò)處理直接排放, 會(huì)引起水體生態(tài)環(huán)境的破壞, 有毒有害物進(jìn)入食物鏈, 會(huì)影響到人體的健康。1 1 .2.2. 2 2 染料廢水處理技術(shù)最新研究進(jìn)展染料廢水處理技術(shù)最新研究進(jìn)展（1）

15、吸附脫色法通過(guò)有較大比表面積的天然吸附劑或通過(guò)改性后的吸附劑對(duì)染料廢水進(jìn)行8 / 26吸附脫色, 效果較明顯, 對(duì)色度與COD 的去除都取得了一定的效果。（2）催化氧化法光催化氧化法原理: 在UV 或照射下, 半導(dǎo)體催化劑顆粒的電子吸收具有一定能量的光子后被激發(fā),由低能級(jí)的價(jià)帶經(jīng)過(guò)禁帶躍遷至高能級(jí)的導(dǎo)帶, 價(jià)帶上形成空穴( h+) , 導(dǎo)帶上則帶有負(fù)電子( e- ) , 產(chǎn)生的電子空穴對(duì)在電場(chǎng)的作用下向顆粒的外表面遷移, 遷移到表面的電子具有很強(qiáng)的還原能力, 可與氧氣結(jié)合生成O2-離子, 光生空穴具有極強(qiáng)的得電子能力, 可將部分有機(jī)物直接氧化, 也可將OH-氧化成OH 自由基,OH 自由基的標(biāo)

16、準(zhǔn)電極電位為!0=2.80V, 幾乎可將所有有機(jī)物氧化分解為CO2、H2O 等無(wú)毒無(wú)害物質(zhì)。（3）聯(lián)合工藝法許多處理方法是多種方法的聯(lián)合使用, 單一的預(yù)處理效果不是很明顯。（4）生物法生物法是利用微生物氧化、分解、吸附廢水中有機(jī)物從而凈化廢水的方法。染料廢水部分有機(jī)物是可以生物降解的, 即使是苯環(huán)結(jié)構(gòu), 也能被諾卡氏菌、環(huán)形小球菌分解, 在輔酶HSCOA 的作用下, 苯環(huán)裂解, 分解為有機(jī)酸, 最終氧化為CO2 和H2O。生物處理法主要分為好氧法和厭氧法。1.31.3 本課題主要研究目的、研究容和研究意義本課題主要研究目的、研究容和研究意義1.3.11.3.1 研究目的與意義研究目的與意義利用

17、玉米芯吸附處理亞甲基蘭染料廢水。研究吸附的反應(yīng)時(shí)間，亞甲基蘭的初始濃度，吸附溫度，玉米芯目數(shù)，鹽度對(duì)吸附處理的影響與其吸附動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)。玉米芯屬于農(nóng)業(yè)廢棄物，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和再生產(chǎn)鏈環(huán)中資源投入與產(chǎn)出在物質(zhì)和能量上的差額，是資源利用過(guò)程中產(chǎn)生的物質(zhì)能量流失份額。一般意義上的農(nóng)業(yè)廢棄物，主要是指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村居民生活中不可避免的一種非產(chǎn)品產(chǎn)出。從資源經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度上看，農(nóng)業(yè)廢棄物是某種物質(zhì)和能量的載體，是一種特殊形態(tài)的農(nóng)業(yè)資源。農(nóng)業(yè)固體廢棄物資源化不僅對(duì)合理利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生活資源，減少環(huán)境污染，改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境具有十分重要的意義，而且在能源日益枯竭的情況下，農(nóng)業(yè)固體廢棄物作為一種能源，它的利用也將產(chǎn)

18、生重大的影響，必將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益。9 / 261.3.21.3.2研究容研究容應(yīng)用玉米芯吸附處理染料廢水技術(shù)。主要包括：1.標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制2.玉米芯吸附亞甲基蘭最佳條件的確定(1)反應(yīng)時(shí)間的確定(2)初始濃度的確定 (3)反應(yīng)溫度的確定 (4)玉米芯目數(shù)的確定(5)鹽度的確定3. 吸附熱力學(xué)(1)Langnuir 吸附等溫線的測(cè)定（2）Freundlich 吸附等溫線的測(cè)定4. 吸附動(dòng)力學(xué)（1）準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)曲線的繪制（2）準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)曲線的繪制第二章第二章 實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)部分2.12.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器實(shí)驗(yàn)試劑與儀器（1）可見(jiàn)分光光度計(jì) （2)數(shù)顯恒溫水浴鍋 (3）電子天

19、平 （4)雙向磁力攪拌器 （5）100ml、500ml、1000ml 容量瓶 （6）1ml、5ml、10ml、25ml 移液管 （7）100ml、250ml 錐形瓶 （8）250ml、400ml、1000ml 燒杯 （9）玻璃棒 （10）比色管 （11）玉米芯粉 （12）亞甲基藍(lán) （13）氯化鈉 2.22.2 試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法2.2.12.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 配置濃度為 1.7mmol/l 的亞甲基藍(lán)溶液，分別稀釋 40 倍、60 倍、80 倍、100 倍、160 倍、200 倍、400 倍、1000 倍、5000 倍、10000 倍。在波長(zhǎng)為664nm 條件下，用分光光度計(jì)

20、分別測(cè)其吸光度并記錄。以吸光度為橫坐標(biāo)，溶10 / 26液濃度為縱坐標(biāo)，擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線，要求線性系數(shù) R 達(dá)到 0.99 以上。2.2.22.2.2 玉米芯吸附亞甲基蘭最佳條件的確定玉米芯吸附亞甲基蘭最佳條件的確定(1)反應(yīng)時(shí)間對(duì)處理效果的影響 取 8 個(gè)錐形瓶，分別加入 100ml 濃度為 0.085mmol/l 的亞甲基藍(lán)溶液，分別加入 120 目的玉米芯 0.3g，在 45條件下放入水浴鍋，并在一樣的時(shí)間間隔搖晃錐形瓶。分別在2min、5min、10min、20min、30min、60min、100min、150min。測(cè)其吸光度，并進(jìn)行比較，得出溶液的最佳反應(yīng)時(shí)間。 （2）濃度對(duì)處理效果

21、的影響將初始濃度為 1.7mmol/l 的亞甲基藍(lán)溶液稀釋 5 倍、10 倍、20 倍，分別取100ml 放入錐形瓶中加入玉米芯，在 45條件下將其放入水浴鍋。吸附一段時(shí)間后測(cè)其吸光度，并進(jìn)行比較，得出吸附的最佳濃度。（3)反應(yīng)溫度對(duì)處理效果的影響加入濃度為 0.085mmol/l 的亞甲基藍(lán)溶液 100ml 于錐形瓶中，加入 120 目的玉米芯放入溫度分別為 15、30、45的水浴鍋中，分別測(cè)其吸光度并記錄。得出吸附的最佳溫度。(4)玉米芯目數(shù)對(duì)處理效果的影響 取 3 個(gè)錐形瓶加入濃度為 0.085mmol/l 的亞甲基藍(lán) 100ml，然后分別加入目數(shù)為 30 目、60 目、120 目的玉米

22、芯，放入溫度為 45的水浴鍋中，吸附150min 之后測(cè)其吸光度，并進(jìn)行比較，得出吸附的最佳目數(shù)。 （5）鹽度對(duì)處理效果的影響準(zhǔn)確稱(chēng)取 5.85g 氯化鈉溶于 100ml 水中，配置濃度為 1mol/l 的氯化鈉溶液。取五個(gè) 100ml 的容量瓶，分別加入 5ml 濃度為 1.7mmol/l 的亞甲基藍(lán)溶液和2ml、4ml、6ml、8ml、10ml 濃度為 1mol/l 的氯化鈉溶液。然后加純水至標(biāo)線，亞甲基藍(lán)的濃度為 0.085mmol/l,每個(gè)容量瓶中的鹽濃度為0.02mol/l、0.04mol/l、0.06mol/l、0.08mol/l、0.1mol/l。再稱(chēng)取 29.25g 氯化鈉溶于

23、 100ml 水中，配置濃度為 5mol/l 的氯化鈉溶液。取四個(gè) 100ml 的容量瓶，分別加入 5ml 濃度為 1.7mmol/l 的亞甲基藍(lán)溶液和4ml、6ml、8ml、10ml 濃度為 5mol/l 的氯化鈉溶液。然后加水至標(biāo)線，亞甲基11 / 26藍(lán)的濃度為 0.085mmol/l，每個(gè)容量瓶中的鹽濃度為0.2mol/l、0.3mol/l、0.4mol/l、0.5mol/l。將上述 9 種不同鹽度的溶液放入 9 個(gè)錐形瓶中，放入溫度為 45的水浴鍋中吸附 150min,測(cè)它們的吸光度，并進(jìn)行比較得出吸附的最佳鹽濃度。2.2.32.2.3 吸附熱力學(xué)吸附熱力學(xué) 取 8 個(gè)錐形瓶加入濃度

24、為 0.085mmol/l 的亞甲基藍(lán)溶液，再分別加入 120 目的玉米芯各 0.3g，放入溫度為 45的水浴鍋中，測(cè)出它們的吸光度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線算出吸附后的濃度，再根據(jù)公式: Qe=(CoV-CeV)/m式中：Co,Ce 分別為染料初始濃度和吸附達(dá)平衡后溶液中吸附質(zhì)的濃度，mmol/l;V 為進(jìn)行吸附時(shí)溶液的體積，L;m 為發(fā)生吸附時(shí)吸附劑的質(zhì)量，g；Qe為吸附量，mg/g.以 Ce 為橫坐標(biāo)，Qe 為縱坐標(biāo)作出吸附等溫線的一般形式。2.2.42.2.4 吸附動(dòng)力學(xué)吸附動(dòng)力學(xué)取 8 個(gè)錐形瓶加入濃度為 0.085mmol/l 的亞甲基藍(lán)溶液，分別加入 120 目的玉米芯各 0.3g,放入溫度

25、為 45的水浴鍋中，測(cè)出他們的吸光度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線算出吸附后的濃度，再根據(jù)公式: Ln(1-Q/Qe）=-kt t/q=1/kQe+t/Qe式中:Qe 和 Q 分別表示吸附平衡時(shí)和吸附 t 時(shí)間的吸附容量(mg/g） ，k 為吸附常數(shù)。以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以 Ln(1-Q/Qe)為縱坐標(biāo)作出吸附的準(zhǔn)一級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)曲線；以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以 t/q 為縱坐標(biāo)作出吸附的準(zhǔn)二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)曲線。第三章第三章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論3.13.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度與其吸光度所測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表，標(biāo)準(zhǔn)曲線圖見(jiàn)下圖。標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度 樣品編號(hào) 吸光度 濃度（umol/l)

26、10.0110.1712 / 26 標(biāo)準(zhǔn)曲線標(biāo)準(zhǔn)曲線由圖可得到濃度 C 與吸光度 A 的關(guān)系式：C=17.518A-0.1046，標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性系數(shù)人 R達(dá)到 0.9939，線性相關(guān)性好。3.23.2 玉米芯吸附處理亞甲基蘭最佳條件的確定玉米芯吸附處理亞甲基蘭最佳條件的確定3.2.13.2.1 反應(yīng)時(shí)間對(duì)處理效果的影響反應(yīng)時(shí)間對(duì)處理效果的影響 取 8 個(gè)錐形瓶，分別加入 100ml 濃度為 0.085mmol/l 的亞甲基藍(lán)溶液，分 20.0330.34 30.0620.85 40.0711.7 50.2364.2 60.4888.5 70.69510.6 80.95117 91.19221.

27、2 101.46728.3 111.75442.513 / 26別加入 120 目的玉米芯 0.3g，在 45條件下放入水浴鍋，并在一樣的時(shí)間間隔搖晃錐形瓶。分別在2min、5min、10min、20min、30min、60min、100min、150min。測(cè)其吸光度。數(shù)據(jù)見(jiàn)下表，吸附效果見(jiàn)下圖。反應(yīng)時(shí)間對(duì)處理效果的影響反應(yīng)時(shí)間對(duì)處理效果的影響反應(yīng)時(shí)間對(duì)處理效果的影響反應(yīng)時(shí)間對(duì)處理效果的影響3.2.23.2.2 初始濃度對(duì)處理效果的影響初始濃度對(duì)處理效果的影響 將初始濃度為 1.7mmol/l 的亞甲基藍(lán)溶液稀釋 5 倍、10 倍、20 倍，分別取 100ml 放入錐形瓶中加入玉米芯，在 4

28、5條件下將其放入水浴鍋。吸附一段時(shí)間之后測(cè)其吸光度。數(shù)據(jù)見(jiàn)下表，吸附效果見(jiàn)下圖。稀釋稀釋 5 5 倍倍 時(shí)間 吸光度 吸附后濃度 吸附量（mg/g)吸附時(shí)間吸光度 吸附后濃度 吸附量21.2150.0140324260.02458431250.9080.0112470640.025407658100.8840.0087770260.7200.8070.0079011260.3300.6480.0043975260.0283682600.507-0.00010460.02836821000.457-0.00010460.02836821500.257-0.00010460.314 / 26（mi

29、n） 21.6540.144350860.06521638 51.7960.156788640.3 101.9150.167211850.05759605 201.8040.157489360.06083688 301.5760.137518840.06749372 601.3570.118336630.07388779 1501.2860.112117740.3 2401.1360.098979240.3稀釋稀釋 1010 倍倍 時(shí)間（min)吸光度 吸附后濃度 吸附量21.6180.0564790480.351.6250.05672430.7101.3230.0461434280.0412

30、85524200.9470.0329698920.7300.8530.0296765080.3600.5840.0202518240.71500.510.017659160.050780282400.5190.0179744840.050675172 稀釋稀釋 2020 倍倍 時(shí)間（min） 吸光度 吸附后濃度 吸附量21.6180.0564790480.351.6250.05672430.7101.3230.0461434280.041285524200.9470.0329698920.7300.8530.0296765080.3600.5840.0202518240.71500.510.0

31、17659160.050780282400.5190.0179744840.05067517215 / 26初始濃度對(duì)處理效果的影響初始濃度對(duì)處理效果的影響3.2.33.2.3 反應(yīng)溫度對(duì)處理效果的影響反應(yīng)溫度對(duì)處理效果的影響加入濃度為 0.085mmol/l 的亞甲基藍(lán)溶液 100ml 于錐形瓶中，加入 120 目的玉米芯放入溫度分別為 15、30、45的水浴鍋中，分別測(cè)其吸光度。數(shù)據(jù)見(jiàn)下表，吸附效果見(jiàn)下圖。1515 攝氏度攝氏度時(shí)間 吸光度吸附后濃度吸附量00.17021.6240.0283446320.751.0860.0189199480.022026684101.0250.01785

32、1350.3201.0110.0176060980.022464634300.6580.0114222440.7600.530.009179940.31500.4770.0082514860.025582838 3030 攝氏度攝氏度時(shí)間 吸光度吸附后濃度吸附量21.2020.0100032860.751.1880.0103711640.3100.80.0067099020.3200.5770.0059741460.026756544300.5980.0047303680.028368216 / 26600.389-0.00010460.02836821000.347-0.00010460.0

33、2836821500.276-0.00010460.3 4545 攝氏度攝氏度時(shí)間 吸光度吸附后濃度吸附量21.2150.021179770.0212734150.9080.0158017440.3100.8840.0153813120.3200.8070.0140324260.023655858300.6480.0112470640.024584312600.5070.0087770260.0254076581000.4570.0079011260.71500.2570.0043975260.3反應(yīng)溫度對(duì)處理效果的影響反應(yīng)溫度對(duì)處理效果的影響3.2.43.2.4 玉米芯目數(shù)對(duì)處理效果的影響玉

34、米芯目數(shù)對(duì)處理效果的影響取 3 個(gè)錐形瓶加入濃度為 0.085mmol/l 的亞甲基藍(lán) 100ml，然后分別加入目數(shù)為 30 目、60 目、120 目的玉米芯，放入溫度為 45的水浴鍋中，吸附150min 之后測(cè)其吸光度。數(shù)據(jù)見(jiàn)下表，吸附效果見(jiàn)下圖。3030 目目時(shí)間 吸光度吸附后濃度吸附量17 / 2600.17022.0930.0731211480.752.0870.0729109320.7102.0930.0731211480.7202.0870.0729109320.7302.0970.0732612920.032246236602.0870.0729109320.71502.0830

35、.0727707880.32402.0710.0723503560.3 6060 目目時(shí)間 吸光度吸附后濃度吸附量00.17022.0870.0729109320.752.0870.0729109320.7102.0520.0716846720.032771776202.0550.071789780.03273674302.0610.0719999960.032666668601.9350.067585460.034138181501.5460.0539564560.32401.2910.0450222760.3 120120 目目時(shí)間 吸光度吸附后濃度吸附量00.17021.6180.056

36、4790480.351.6250.05672430.7101.3230.0461434280.041285524200.9470.0329698920.7300.8530.0296765080.3600.5840.0202518240.71500.510.017659160.050780282400.5190.0179744840.05067517218 / 26 玉米芯目數(shù)對(duì)處理效果的影響玉米芯目數(shù)對(duì)處理效果的影響3.2.53.2.5 鹽度對(duì)處理效果的影響鹽度對(duì)處理效果的影響準(zhǔn)確稱(chēng)取 5.85g 氯化鈉溶于 100ml 水中，配置濃度為 1mol/l 的氯化鈉溶液。取五個(gè) 100ml 的容量

37、瓶，分別加入 5ml 濃度為 1.7mmol/l 的亞甲基藍(lán)溶液和2ml、4ml、6ml、8ml、10ml 濃度為 1mol/l 的氯化鈉溶液。然后加純水至標(biāo)線，亞甲基藍(lán)的濃度為 0.085mmol/l,每個(gè)容量瓶中的鹽濃度為0.02mol/l、0.04mol/l、0.06mol/l、0.08mol/l、0.1mol/l。再稱(chēng)取 29.25g 氯化鈉溶于 100ml 水中，配置濃度為 5mol/l 的氯化鈉溶液。取四個(gè) 100ml 的容量瓶，分別加入 5ml 濃度為 1.7mmol/l 的亞甲基藍(lán)溶液和4ml、6ml、8ml、10ml 濃度為 5mol/l 的氯化鈉溶液。然后加水至標(biāo)線，亞甲基

38、藍(lán)的濃度為 0.085mmol/l，每個(gè)容量瓶中的鹽濃度為0.2mol/l、0.3mol/l、0.4mol/l、0.5mol/l。將上述 9 種不同鹽度的溶液放入 9 個(gè)錐形瓶中，放入溫度為 45的水浴鍋中吸附 150min,測(cè)它們的吸光度.所測(cè)數(shù)據(jù)如下表，吸附效果如下圖。鹽度對(duì)處理效果的影響鹽度對(duì)處理效果的影響 鹽度（mol/l) 吸光度 吸附后濃度 吸附量00.0236558580.020.6490.0140324260.30.040.8070.0162221760.0233054980.060.9320.0150835060.02286754819 / 260.080.8670.0163

39、973560.0197493440.10.9420.0257519680.0193814660.21.4760.0268556020.0198369340.31.5390.0254891980.02836820.41.461-0.00010460.3 鹽度對(duì)處理效果的影響鹽度對(duì)處理效果的影響3.33.3 吸附熱力學(xué)吸附熱力學(xué)Langmuir 吸附等溫線模型是對(duì)溶質(zhì)的吸附過(guò)程的一種近似，其基本假設(shè)為吸附質(zhì)只能在吸附劑上進(jìn)行單層吸附。Langmuir 吸附平衡等溫式如下： 1/Qe=1/ab*1/Ce+1/b式中：Qe 為玉米芯的吸附量（mg/g);Ce 為吸附平衡后溶液中亞甲基藍(lán)的濃度（mmol

40、/l);a 與 b 均為 Langmuir 吸附平衡常數(shù)，常數(shù) b 與結(jié)合能力有關(guān)。Freundlich 等溫式是經(jīng)驗(yàn)公式，該式尤其適用于吸附劑吸附處理各種廢水是的情形，此時(shí)吸附量和廢水的出水濃度均能較好的滿足上式。其表達(dá)式如下: lgQe=lgK+1/n*lgCe式中 Qe 為玉米芯的吸附量（mg/g);Ce 為吸附平衡后溶液中亞甲基藍(lán)的濃度（mmol/l);K 與 n 均為 Freundlich 吸附平衡常數(shù)。Langmuir 吸附等溫線所需數(shù)據(jù)如下表，擬合效果如下圖。時(shí)間（min) 吸光度吸附后濃度吸附量1/Ce1/Qe20 / 26Ce（mmol/l)Qe（mg/g)21.6240.0

41、283446320.735.28004879452.95173442351.0860.0189199480.02202668452.85426788745.399480013101.0250.017851350.356.01817229544.676996485201.0110.0176060980.02246463456.79850242844.514413188300.6580.0114222440.787.54847121140.773192376600.530.009179940.3108.9331738639.5673651541500.4770.0082514860.0255828

42、38121.1902922739.0887047012400.4280.0073931040.3135.2611839438.656358579玉米芯對(duì)亞甲基藍(lán)的玉米芯對(duì)亞甲基藍(lán)的 LangmuirLangmuir 吸附等溫線吸附等溫線 Langmuir 等溫線方程式為：y=-0.0840+49.231 ,即 1/Qe=-21 / 260.0840*1/Ce+49.231轉(zhuǎn)換后得出：Qe=Ce/(49.231Ce-0.0840),有此式可知 Qe 與 Ce 呈線性關(guān)系，這表明玉米芯對(duì)亞甲基蘭的吸附與 Langmuir 吸附等溫線方程相吻合，吸附常數(shù)b=0.0203，它與吸附強(qiáng)度有關(guān)，該參數(shù)越大

43、，說(shuō)明吸附劑對(duì)低濃度的溶液吸附性能越好。Freundlich 吸附等溫線所需數(shù)據(jù)如下表，擬合結(jié)果如下圖。時(shí)間（min） 吸光度吸附后濃度Ce（mmol/l)吸附量Qe（mg/g) lgCe lgQe21.6240.0283446320.7-1.5475291771-1.723880189951.0860.0189199480.022026684-1.7230800616-1.6570508787101.0250.017851350.3-1.748328935-1.650083969201.0110.0176060980.022464634-1.7543368851-1.6485006527300.6580.0114222440.7-1.9422485667-1.6103747163600.530.009179940.3-2.0371601573-1.5973371311500.4770.0082514860.025582838-2.0834678328-1.59205127932400.4280.0073931040.3-2.1311731845-1.587220941222 / 26玉米芯吸附亞甲基藍(lán)的玉米芯吸附亞甲基藍(lán)