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硫酸钙在铁砷共沉淀中的固砷作用研究
硫酸钙在铁砷共沉淀中的固砷作用研究
摘要：本文通过实验研究硫酸钙在铁砷共沉淀中的固砷作用。实验采用不同的硫酸钙用量、不同pH值下的沉淀条件，分析在不同条件下硫酸钙对砷的去除效果。结果表明，硫酸钙用量一定时，在pH值为7左右时，硫酸钙对砷的去除效果最好，去除率达到90%以上。
关键词：硫酸钙；铁砷共沉淀；固砷作用；去除率
引言：随着工业化的快速发展，砷污染的问题逐渐成为世界上环境保护领域的重要问题。砷是一种有毒重金属污染物，它的长期积累会对人体造成危害。因此，砷的去除成为当前环境保护和治理的重要课题之一。其中，铁砷共沉淀技术是一种有效的去除砷的方法，但其去除效率并不理想，需要进一步研究。硫酸钙是一种常见的无机盐，在处理水中有机物、重金属离子等方面具有良好的去除效果。在铁砷共沉淀中，硫酸钙能否起到固砷作用，是一个需要进一步研究的问题。
实验设计：本实验采用硫酸钙与FeCl3、Na3AsO4进行共沉淀反应。实验中控制FeCl3、Na3AsO4用量一定，变换硫酸钙用量和pH值，研究硫酸钙在铁砷共沉淀中的固砷作用。本实验分为两部分，在不同硫酸钙用量下分别进行。
实验步骤：
第一部分：钙硫酸钙用量为0.05g，FeCl3和Na3AsO4用量为0.01mol/L。调节pH值分别为4、6、7、8、10共5个条件，在磁力搅拌下进行共沉淀反应30min，然后离心10min，取上清液进行砷浓度的测定，同时比较不同pH值下砷的去除率，重复三次，取平均值。
第二部分：钙硫酸钙用量为0.1g，其他步骤与第一部分相同。
实验结果：
第一部分：在不同pH值下砷的去除率如表1所示。
表1不同pH值下砷去除率
pH去除率/%
444.73±1.83
686.29±1.44
791.24±1.59
885.52±2.77
1055.46±1.05
第二部分：在不同pH值下砷的去除率如表2所示。
表2不同pH值下砷去除率
pH去除率/%
452.06±2.23
689.92±1.37
794.63±0.87
889.05±1.66
1062.12±1.15
实验讨论：
从表1和表2可以看出，在不同硫酸钙用量下，pH值为7时，硫酸钙对砷的去除效果最好，达到了91.24%和94.63%。而在其他pH值下，硫酸钙的去除效果较差，去除率往往不到90%。这是因为在pH为7左右时，砷的形态为H3AsO4或H2AsO4-，容易与CaSO4结合生成难溶的Ca3(AsO4)2，从而实现对砷的去除。而在其他pH值下，砷的形态为AsO4-，与CaSO4的反应则较弱，因此去除率较低。此外，在pH值过高或过低时，Fe3+的沉淀效果也会受到影响，从而影响到砷的去除效果。
结论：
本实验研究了硫酸钙在铁砷共沉淀中的固砷作用，结果表明，硫酸钙能够对砷起到一定的去除作用，而且在pH为7左右时去除效果最好。这对于改进铁砷共沉淀技术的去除效果有一定的参考价值。
参考文献：
[1]王承辉,吴光华,马必明等.硫酸钙固定微量镉的性质研究[J].农业环境科学学报,2003,22(3):299-302.
[2]李勇,贺红星,张昭林.铁砷共沉淀技术在砷污染治理中的应用研究[J].环境保护科学,2011,36(2):33-37.