腐植酸對重金屬離子吸附性能探究

《腐植酸對重金屬離子吸附性能探究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、腐植酸對重金屬離子吸附性能探究摘要：本實驗研究了pH值、吸附時間、吸附劑量、初始濃度等因素對腐植酸吸附Cu2+、Pb2+、Ni2+、Zn2+、Cr6+吸附性能的影響，同時研究了腐植酸對單、多種金屬離子的吸附性能。為腐植酸作為重金屬廢水治理提供技術(shù)工藝上的參考。關(guān)鍵詞：腐植酸；吸附；重金屬離子中圖分類號：V252.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：前言隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，工業(yè)污染日益嚴(yán)重，重金屬污染則是工業(yè)污染中最顯著的問題。重金屬具有毒性大、容易被生物富集和生物放大、不易被微生物降解等特性［1］。對水體中重金屬的有效處理，是降低生物鏈中動植物體內(nèi)重金屬

2、含量的的關(guān)鍵。目前人們采取的治理廢水重金屬離子的傳統(tǒng)方法主要有化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物法［2］。其中吸附法可在更廣泛的pH值范圍內(nèi)去除重金屬，而活性炭價格高，吸附性能低，選擇低價高吸附性能的重金屬吸附劑成為治理重金屬廢水的研究方向之一。腐植酸(HumicAcid)結(jié)構(gòu)中有較多的炭基、竣基、醇務(wù)基、酚釋基和甲氧基等活性官能團(tuán)，能與重金屬發(fā)生強(qiáng)烈的吸附作用、絡(luò)合作用、氧化還原作用，使廢水中的重金屬得以轉(zhuǎn)化、遷移、降低其毒性［3］。本實驗我們研究了腐植酸對不同重金屬離子的最佳吸附條件和吸附性能，同時比較了腐植酸對單、多種離子的吸附性能。二、實驗部分2

3、.1實驗儀器與試劑實驗儀器：pHS-3C實驗用pH計、ZR4-6混凝試驗攪拌機(jī)測試儀、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀（ICP-OES）、G2X-9070MBE數(shù)星鼓風(fēng)干燥箱、FA2004N分析天平。實驗試劑：硝酸銅、硫酸鐮、硫酸鋅、重鎔酸鉀、硝酸鉛、鹽酸、和氫氧化鈉，各試劑均為分析純；腐植酸（工業(yè)純）：廣州俊爵化工有限公司提供。2.2實驗步驟在1000ml燒杯中加入500ml去離子水，稱適量金屬鹽溶于上述去離子水中，攪拌使其充分溶解，用2.Omol/L的鹽酸溶液和氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH,取20ml溶液檢測吸附前溶液中的金屬離子濃度；稱適量的腐植酸

4、于上述溶液中，攪拌吸附2h,待溶液澄清后取上層清液20ml溶液檢測吸附后溶液中的金屬離子濃度，計算腐植酸的吸附性能。三、實驗結(jié)果與分析3.1腐植酸對單種重金屬離子的吸附性能實驗中重金屬的初始濃度1000mg/L,腐植酸在不同pH值條件下對單種金屬離子的吸附結(jié)果見表lo表1不同pH值條件下腐植酸的飽和吸附量從表1可以看出，隨著pH的升高，腐植酸對四種金屬離子的飽和吸附量逐漸增大。因為在低pH值條件下，存在較多的H+與金屬離子產(chǎn)生競爭吸附。但兩性金屬在pH值偏高情況下，會產(chǎn)生再溶解，使吸附量反而降低，所以腐植酸不宜用于PH值過低和過高的重金屬廢水中

5、。實驗結(jié)果與其它研究者實驗結(jié)果對比：（劉波濤）不同產(chǎn)地［4］的工業(yè)腐植酸顆粒作為吸附劑，考察其對Ni2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+、Hg2+.Fe2+、Cr3+等8種金屬離子的吸附效果，溶液中金屬離子的濃度為0.001mol/L,吸附劑用量為0.4g/L；江西萍鄉(xiāng)風(fēng)化煤腐植酸［5］吸附效果最好，pH=5,其對Cu2+,Ni2+,Zn2+,Cr3+,Cd2+,Pb2+,Hg2+,Fe2+的飽和吸附量分別為71.17、43.22、45.06、89.41、91.31、265.77、304.43、84.8mg/go本實驗結(jié)果相對與資料數(shù)據(jù)

6、，由于本實驗的初始離子濃度較資料實驗的初始濃度高（lOOOmg/L）,不能完全比較。為了更好模擬工程項目中初始金屬離子濃度低（10-300mg/L）,同時存在多種離子，pH值偏低（2.5-6.5）,所以還需進(jìn)一步做低濃度金屬離子濃度的吸附量。3.2腐植酸對多種金屬離子的吸附性能實驗中各重金屬的初始濃度為1000mg/L,腐植酸在不同pH值條件下對多種金屬離子的吸附結(jié)果見表2。表2不同pH條件下的四種金屬離子飽和吸附量從上表可以看出：在多種重金屬離子混合溶液中，隨著pH增高，腐植酸對Cu2+的吸附量下降，對Ni2+、Zn2+、Cr6+的吸附量則增

7、加；同時可知，對多種金屬離子同時吸附的吸附量較吸附單種離子的吸附量低，對多種離子的吸附之和又較吸附單種離子的吸附量大；在此多金屬離子混合溶液中，腐植酸對Cr6+的選擇吸附能力最強(qiáng)。由于金屬離子本身性質(zhì)的差異性，用一種腐植酸對不同金屬離子的吸附也存在很大差別[6]oBaruach[3]等人利用電勢滴定法研究腐植酸與金屬離子形成絡(luò)合物的能力，認(rèn)為腐植酸對電負(fù)性大的金屬離子有更大的吸附能力。此實驗說明，腐植酸不僅在單一組分溶液中對金屬離子有很好的吸附性能，在多組分溶液中對金屬離子還存在一定的選擇吸附。而且對選擇吸附的金屬離子比單一溶液中的吸附量大，而

8、對不選擇吸附的金屬離子比單一溶液中的吸附量還要小。3.3吸附條件對腐植酸吸附性能的影響本實驗研究了pH值，吸附時間，吸附劑用量，重金屬初始濃度四個吸附