來(lái)源:韓研活性炭網(wǎng) 作者:韓研活性炭網(wǎng) 2017-06-09
重金屬是科學(xué)界非常高度關(guān)注的污染物,因為除了不可生物降解之外,它們對整個(gè)生態(tài)系統都是有毒的。它們具有生物物質(zhì)生物累積的能力,即使在非常低的濃度下,如鉻。重金屬和其他廢物污染物的存在主要涉及城市化和工業(yè)化。各種行業(yè)負責通過(guò)廢水[和各種途徑將重金屬排放到環(huán)境中[。這些重金屬也從農業(yè)徑流,化學(xué)品泄漏,工業(yè)廢水和城市廢水。從水和廢水中去除重金屬有各種各樣的方法。這些方法包括沉淀,凝結和過(guò)濾,離子交換,電滲析,和活性炭的吸附。
該方法的選擇是基于金屬離子的濃度,效率/成本比和吸附劑的吸附能力。出的這些方法中,活性炭吸附似乎最廣泛使用的用于去除重金屬的方法?;钚蕴课郊夹g(shù)被廣泛用于從水溶液中去除重金屬,是因為活性炭是一種清潔材料,具有效果好經(jīng)濟實(shí)惠等優(yōu)點(diǎn)。
活性炭的制造
精選富含纖維的材料(椰殼、木材、果殼)用蒸餾水洗滌,曬干7天,然后在45℃下烘干至恒重。將樣品研磨,通過(guò)0.14mm篩目尺寸,并儲存在聚乙烯容器中用于分析和處理流出物。接著(zhù)開(kāi)始炭化原材料和活化成活性炭的過(guò)程,將原材料通過(guò)使用爐子,在在400℃的溫度下的無(wú)氧環(huán)境中將爐子里面的各種原料炭化然后冷卻至室溫。然后將炭化后的材料進(jìn)行H3PO4活化。將活性炭在H3PO4中攪拌。此后,將預炭化的活性炭漿在常溫下放置過(guò)夜,接著(zhù)在110℃下干燥24小時(shí)?;钚蕴吭诜忾]環(huán)境中被激活。也可以使用高溫蒸汽在密閉環(huán)境中進(jìn)行活化。
活性炭的表面化學(xué)性質(zhì)
活化的活性炭表面化學(xué)特征采用Boehm滴定和pH漂移(或pH pzc 零電荷點(diǎn))。波姆滴定方法被描述如下:主動(dòng)活性炭(0.5克)分散在一式兩份在各50毫升0.05M的NaHCO3,0.025M的Na2CO3,0.05M NaOH和0.05M的HCl包含在250ml容量的玻璃瓶用緊密的玻璃軟木塞。使用端對端振蕩器以180rpm搖動(dòng)瓶24小時(shí)。此后,使用濾紙過(guò)濾樣品,并根據所使用的起始溶液用0.05M NaOH和0.05M HCl滴定。廢水吸附劑表面上的酸性基團的量大致如下描述:NaHCO 3(羧基), Na 2 CO 3(羧酸和內酯基)和NaOH(羧酸和酚基)。從與濾液反應的HCl的量計算表面堿性位點(diǎn)的數量。
活性炭對鉻離子的吸附
活性炭在低pH條件下,在吸附鉻離子下受到不利影響。因為pH降低也降低了某些必需元素如硒的溶解度,而同時(shí)低pH會(huì )增加許多其他元素如銅,鎘和鐵的溶解度。溶液元素的增加會(huì )導致活性炭吸附效果下降,所以ph控制對與活性炭吸附來(lái)說(shuō)是有必要的。
將每克活性炭加入250ml含有50ml流出物的錐形瓶中,來(lái)測試活性炭的接觸時(shí)間對鉻離子吸附的影響。將活性炭混合物用旋轉振蕩器以200rpm徹底攪拌30,60,90,120和150分鐘。經(jīng)過(guò)活性炭過(guò)濾處理過(guò)的污水,然后通過(guò)原子吸收光譜(AAS)測定鉻離子。研究在環(huán)境溫度(28±2℃)下進(jìn)行,模擬自然環(huán)境下的穩定來(lái)進(jìn)行測試。
得到的結論是,增加活性炭接觸時(shí)間相應地增加了活性炭的去除和吸附能力百分比。隨著(zhù)接觸時(shí)間增加到150分鐘,Cr 6+的去除率和吸附量(qe)以穩定的速率增加,達到最大值分別為90.35%和0.60。較高的初始吸附速率可能是由于在吸附過(guò)程的初始階段可獲得的空位吸附位點(diǎn)數量增加,導致溶液中溶質(zhì)和吸附劑表面上的溶質(zhì)之間的濃度梯度增加[。由于吸附動(dòng)力學(xué)取決于活性炭的表面積,這種增加的濃度梯度傾向于增加在吸附初始階段吸附 Cr 6+的速率。
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