活性炭吸附實驗

實驗二活性炭吸附實驗一、實驗?zāi)康耐ㄟ^實驗進一步了解活性炭的吸附工藝及性能；掌握間歇式活性炭吸附工藝處理污水確定設(shè)計參數(shù)的方法；二、實驗原理活性炭吸附就是利用活性炭的固體表面對水中一種或多種物質(zhì)的吸附作用，以達到凈化水質(zhì)的目的?；钚蕴康奈阶饔卯a(chǎn)生于兩個方面，一是由于活性炭與內(nèi)部分子吸附質(zhì)分子通過分子間力產(chǎn)生的吸附，稱為物理吸附；另一個是由于活性炭與被吸附物質(zhì)之間的化學(xué)作用，此為化學(xué)吸附。活性炭的吸附是上述兩種吸附綜合作用的結(jié)果。當活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等時，即單位時間內(nèi)活性炭吸附的數(shù)量等于解吸的數(shù)量時，被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度和在活性炭表面的濃度均不再變化，而達到了平衡，此時的動態(tài)平衡稱為活性炭吸附平衡。而此時被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度稱為平衡濃度。活性炭的吸附能力以吸附量q表示q=V（C0-C）

M式中：q——活性炭吸附量，即單位質(zhì)量的吸附劑所吸附的物質(zhì)質(zhì)量，g/gV——污水體積，LC0，C——分別為吸附前原水及吸附平衡時污水中的污染物濃度，g/LX——被吸附物質(zhì)量，gM---活性炭投加量，g在溫度一定的條件下，活性炭的吸附量隨被吸附物質(zhì)平衡濃度的提高而提高，兩者之間的變化曲線稱為吸附等溫線，通常用費蘭德利希經(jīng)驗式加以表達。q=K?%q——活性炭吸附量。g/gC——被吸附物質(zhì)平衡濃度，g/LK,n——與溶液的溫度、pH值以及吸附劑和被吸附物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)。將費蘭德利希經(jīng)驗式取對數(shù)后變換為下式：lgq=lgK+1/nlgC將q、C相應(yīng)值點繪在雙對數(shù)坐標紙上，所得直線的斜率為1/n，截距為K，即可求得K和n。三、實驗設(shè)備與試劑間歇式活性炭吸附實驗裝置六聯(lián)攪拌器1臺或磁力振蕩器3.250ml錐形瓶5個粉末活性炭烘箱COD、色度測定分析裝置、濾紙配水四、實驗步驟將某污水用濾紙過濾，去除水中懸浮物或自配污水，測定該污水的COD、色度等值。

將粉狀活性炭放在蒸餾水中浸24小時，然后放在105^烘箱內(nèi)烘至恒重，備用。在5個250ml的錐形瓶中分別投加0mg、100mg、200mg、300mg、500mg粉狀活性炭。在每個三角瓶中投加同體積過濾后的污水，使每個燒瓶中的COD濃度與活性炭濃度的比值在0.05-5.0之間。測定水溫及pH值，將錐角瓶放在振蕩器上震蕩，當達到吸附平衡（時間延至濾出液得有機物濃度COD值不再改變）時即可停止振蕩。（時間一般為30min以上）過濾各錐形瓶中的污水，測定其剩余COD值，求出吸附量q。實驗記錄如表五、實驗結(jié)果整理按原始數(shù)據(jù)進行計算吸附量q利用q、C相應(yīng)數(shù)據(jù)和公式，經(jīng)回歸分析求出K、n值或利用作圖法，將C和相應(yīng)的q值在雙對數(shù)坐標紙上繪制出吸附等溫線，所得直線的斜率為1/n，截距為K。六、思考題吸附等溫線有什么現(xiàn)實意義？作吸附等溫線時為何要用粉狀炭？化學(xué)需氧量的測定（高錳酸鉀法）一、測定步驟1、取100mL混勻水樣（如高車孟酸鹽指數(shù)高于5mg/L，則酌量少取，并用水稀釋至100mL）于250mL錐形瓶中。2、加入5mL（1+3）硫酸，搖勻。3、加入10.00mL0.01mol/L高車孟酸鉀溶液，搖勻，立即放入沸水浴中加熱30分鐘（從水浴重新沸騰起計時）。沸水浴液面要高于反應(yīng)溶液的液面。4、取下錐形瓶，趁熱加入10.00mL0.0100mol/L草酸鈉標準溶液，搖勻，立即用0.01mol/L高車孟酸鉀溶液滴定至顯微紅色，記錄高車孟酸鉀溶液消耗量。5、高錳酸鉀溶液濃度的標定：將上述已滴定完畢的溶液加熱至70^，準確加入10.00mL草酸鈉標準溶液（0.0100mol/L）再用0.01mol/L高車孟酸鉀溶液滴定至顯微紅色。記錄高車孟酸鉀溶液的消耗量，按照下式求得高錳酸鉀溶液的校正系數(shù)（K）：10.00求得高錳酸鉀溶液的校正系數(shù)（K）：10.00式中：V一高車孟酸鉀溶液消耗量（mL）。6、空白值測定若水樣經(jīng)稀釋時，應(yīng)同時另取100mL水，同水樣操作步驟進行空白實驗。記錄耗用的高錳酸鉀溶液的體積(V。)。注意事項：1、在水浴加熱完畢后，溶液仍應(yīng)保持淡紅色，如變淺或全部褪去，說明高錳酸鉀的用量不夠。此時，應(yīng)將水樣稀釋倍數(shù)加大后再測定。2、在酸性條件下，草酸鈉和高錳酸鉀的反應(yīng)溫度應(yīng)保持在60-80°C，所以滴定操作必須趁熱進行，若溶液溫度過低，需適當加熱。二、測定結(jié)果的計算1、水樣不經(jīng)稀釋100高孟酸鉀指數(shù)(O2,mg/L))、)K-10]xMx8x1000式中：V］一滴定水樣時高錳酸鉀溶液的消耗量(mL)；K—校正系數(shù)；M一高錳酸鉀溶液濃度(mol/L)；8一氧(1/202)摩爾質(zhì)量。1002.水樣經(jīng)稀釋高錳酸鉀指數(shù)(O2，mg/L)={[(10+匕)K—10]—[(10+匕)K—10]C}Mx8x10001T^高錳酸鉀指數(shù)(O2，mg/L)=2式中，V0一空白實驗中高錳酸鉀溶液消耗量(mL)；V2一水樣量(mL)；C一稀釋的水樣中含水的比值，例如：10.00mL水樣用90mL水稀釋至100mL，則C=0.90。數(shù)據(jù)列表表示如下:編號(mL)K(mL)(mL)(mL)高錳酸鉀指數(shù)(02,mg/L)d相對(%)123平均值/試驗水樣的配置1、活性炭吸附試驗：一大桶水加黑墨汁幾滴，顏色深，主要用于測色