膨润土对染料废水中的甲基紫吸附研究-吸附模型探讨.docx

膨润土对染料废水中的甲基紫吸附研究:吸附模型探讨摘要：本文用膨润土作为吸附剂甲基紫为吸附质通过对吸附模型进行了数学拟合探究了膨润土吸附甲基紫对的吸附模型分析了吸附的微观机理和吸附过程所能达到的程度问题为膨润土作为处理工业废水的吸附剂的开发利用提供科学依据。关键词：膨润土；吸附；染料废水；甲基紫0、引言吸附热力学一般是在各种温度条件下通过对吸附剂吸附吸附质的吸附量的研究而得到的各种热力学数据研究吸附过程所能达到的程度问题。当吸附达到平衡时吸附剂的吸附量为其中T表示温度C表示浓度。当固定T或者C时平衡吸附量就T或C的单值函数；如果T不变则为吸附等温线。稀溶液的吸附常忽略在吸附时因吸附溶剂而引起溶液浓度变化即溶液浓度的改变完全是因为溶质被吸附所造成的。稀溶液中常用的模型是Langmuir吸附等温式和Frendlich吸附等温式[1]。1、等温吸附理论1.1Langmuir吸附理论Langmuir[2]等温吸附方程理论的基本假设是：固体颗粒表面是均匀的被吸附分子间的作用力互不影响；分子在其表的吸附是单分子层固体表面一旦被吸附质覆盖就不能再吸附其他分子并且己吸附上的分子不会转移。当吸附剂全部吸附位点被占据时此时单分子层吸附量即为饱和吸附量。其中qm是吸附剂饱和吸附量（mg/g）；qe吸附达到平衡后膨润土的吸附量（mg/g）；Ce是吸附达到平衡后上清液的浓度（mg/L）；b是Langmuir常数它与吸附剂同被吸附离子间亲合力有关b越大二者间的吸附能力越强其中为该吸附模型的吸附平衡常数。以Ce/qe对Ce作图为直线根据直线的斜率和截距可得到Langmuir等温线参数b和饱和吸附量qm。1.2Freundlich吸附理论其中qe吸附达到平衡后膨润土的吸附量（mg/g）；Ce是吸附达到平衡后上清液的浓度（mg/L）；K、n都是吸附相关常数其中K是与吸附剂能力相关的Frendlich常数n为Freundlich吸附强度相关的Frendlich常数。以lnqe对lnCe作图根据直线的斜率和截距可得到Freundlich等温吸附相关常数K和n。K和n与吸附剂与吸附质的种类和温度有关系在固液吸附体系中n越小则吸附越不易进行。2、等温吸附实验2.1不同浓度下的吸附平衡①在初始pH下配制浓度分别为30、50、70、90、110、130μg/mL的甲基紫溶液；②取6个250mL锥形瓶分别向各个锥形瓶中准确加入100mL上述浓度甲基紫溶液再各自称取50mg膨润土加入锥形瓶中；③盖上瓶塞置于303K水浴振荡器中恒温振荡70min；④取50mL吸附后的溶液于离心管中在离心机中以1000r/min的转速离心4min；⑤取上清液以蒸馏水为参比用722分光光度计在585nm处测定吸附后溶液的吸光度（若上清液浓度超出标准曲线的吸光度范围需要稀释有一定倍数后测吸光度A）；⑥通过标准曲线计算出溶液中甲基紫的剩余浓度并通过公式计算出膨润土的吸附量；⑦再分别在吸附温度为313K、323K下重复上述实验。在不同温度下随着甲基紫溶液初始浓度的增加平衡浓度不断变大膨润土的平衡吸附量也随之加大。2.2吸附等温线为了进一步研究改性膨润土的吸附等温线采用origin7.5拟合软件对所得的数据进行拟合。根据所得数据用Ce/qe对Ce作图得到膨润土吸附甲基紫的Langmuir等温吸附线如图1所示；用lgCe对lgqe作图得到膨润土吸附甲基紫的Frendlich等温吸附线如图2所示：根据拟合出的等温吸附等温线由Langmuir等温吸附方程和Frendlich等温吸附方程计算出膨润土吸附甲基紫的等温吸附参数。3、结语在不同反应温度下用实验数据对Langmuir等温吸附方程和Frendlich等温吸附方程进行拟合如图1和图2所示。由上图可以看出实验数据对两种等温吸附方程都拟合得比较好因而膨润土吸附甲基紫的过程既存在单分子层吸附也存在多分子层吸附[4]；采用Langmuir等温吸附方程拟合的吸附等温线的R2>0.99说明膨润土对甲基紫的吸附更符合Langmuir等温吸附模型；Langmuir等温吸附相关参数b随着温度的升高而增大可以说明膨润土对甲基紫的吸附是吸热过程。参考文献：[1]赵振国.固液界面的吸附作用[M].吸附作用应用原理北京：化学工业出版社2005：190-199[2]LangmuirI.Theconstitutio