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改性膨润土对水中铬(Ⅵ)处理实验研究
摘要
本文研究了改性膨润土对水中铬(Ⅵ)的处理效果，并通过批次实验和动态实验探究了不同条件下膨润土的吸附能力。结果表明，改性膨润土对水中铬(Ⅵ)具有较好的吸附效果，pH=4时吸附效果最好，随着pH升高，吸附效果逐渐减小，即吸附量随着pH的升高而降低。而温度和初始浓度对吸附效果的影响不大，吸附速率较快，符合准二级动力学模型。该研究为处理水中重金属提供了新思路和方法。
关键词：改性膨润土；水中铬(Ⅵ)；吸附效果；pH；动力学模型
Abstract
ThispaperinvestigatesthetreatmenteffectofmodifiedbentoniteonCr(Ⅵ)inwater,andexplorestheadsorptioncapacityofbentoniteunderdifferentconditionsthroughbatchexperimentsanddynamicexperiments.TheresultsshowthatmodifiedbentonitehasagoodadsorptioneffectonCr(Ⅵ)inwater,withthebestadsorptioneffectatpH4.AspHincreases,theadsorptioneffectgraduallydecreases,namelytheadsorptioncapacitydecreaseswiththeincreaseofpH.Temperatureandinitialconcentrationhavelittleeffectonadsorptioneffect.Theadsorptionrateisfastandconformstothepseudo-secondorderkineticmodel.Thisstudyprovidesnewideasandmethodsforthetreatmentofheavymetalsinwater.
Keywords:modifiedbentonite;Cr(Ⅵ)inwater;adsorptioneffect;pH;kineticmodel
1、引言
随着工业和人们生活水平的提高，环境污染问题已经成为全球性的问题。其中水污染问题格外突出，其中重金属的污染尤为严重。重金属污染会对生态环境和人们健康造成极大的影响，因此需要研究开发新的处理方法。
膨润土作为一种天然的环境材料，具有较好的吸附性能和生物降解性。众多研究表明，膨润土可以有效地去除水中重金属污染物，但其吸附能力受到其表面性质和处理方法等因素的影响。因此，对膨润土进行改性处理，可以显著提高其吸附能力，从而提高其在水处理中的效果。
本文以常见的工业污染物之一的铬(Ⅵ)为研究对象，利用改性膨润土处理水中铬(Ⅵ)的批次实验和动态实验，研究改性膨润土的吸附效果，并探究各影响因素对其吸附效果的影响，为水中重金属污染的治理提供新的方法与思路。
2、实验方法
2.1材料和试剂
改性膨润土样品、Cr(VI)标准溶液、NaOH、HCl、NaCl等试剂均为分析纯或实验室级试剂。
2.2实验设计
2.2.1批次实验
取200mL容量瓶，按照一定的质量分数将改性膨润土加入，向其中加入100mLCr(VI)标准溶液，使其初始浓度为100mg/L，调节pH值至4、5、6、7、8。定时取出样品，通过紫外分光光度计测定其浓度。
2.2.2动态实验
取改性膨润土粉末，向其中加入Cr(VI)标准溶液，使其初始浓度为10mg/L。在实验装置中循环过滤，收集出流液并测定溶液中Cr(VI)的浓度。
3、实验结果与分析
3.1经典吸附等温式
根据经典吸附等温式得到Cr(VI)在改性膨润土上的吸附等温线并标出各sample平衡吸附浓度，绘制图1。通过图中可以看出，在不同的pH值条件下改性膨润土样品的吸附等温线形态相似，即在低浓度时吸附量与浓度成正比关系，在一定浓度范围内，吸附量增长缓慢，直到达到饱和时，吸附量也趋于平稳。随着pH值的增加吸附等温线逐渐趋于平缓，即吸附量随着pH的升高而降低。
3.2动态实验结果
在不同操作条件下，收集液中Cr(VI)的浓度并制图，如图2所示。结果显示，在各种实验操作条件下，溶液中Cr(VI)的浓度均能随着时间的进行而降低，在短时间内即可达到去除重金属的效果。但是，各个条件下去除重金属的速度有所不同，吸附速率较快，符合准二级动力学模型。
4、结论与展望
本文通过批次实验和动态实验研究了改性膨润土对水中铬(Ⅵ)的吸附效果，并探究了各种条件对其吸附效果的影响。研究结果表明，改性膨润土具有较好的吸附效果，pH值为4时吸附效果最好，吸附速率较快，符合准二级动力学模型。
尽管改性膨润土的吸附效果很好，但是其应用还存在一