沸石的吸附性质
一切固体物质表面的原子或分子和固体内部的原子或分子所处的状态是不同的。在固体内部原子或分子所受的吸引力是对称的,它均匀地分布在周围的原子或分子上,处在力场饱和的平衡状态;而表面的原子或分子所受的力则是不对称的,也就是说固体表面有过剩的表面自由能,即表面有吸附力场存在,这种吸附力称为 色散力,是固体表面对气体或液体具有吸附作用的原因。当气体或液体进入吸附力 场作用范
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沸石的吸附性质
一切固体物质表面的原子或分子和固体内部的原子或分子所处的状态是不同的。在固体内部原子或分子所受的吸引力是对称的,它均匀地分布在周围的原子或分子上,处在力场饱和的平衡状态;而表面的原子或分子所受的力则是不对称的,也就是说固体表面有过剩的表面自由能,即表面有吸附力场存在,这种吸附力称为 色散力,是固体表面对气体或液体具有吸附作用的原因。当气体或液体进入吸附力 场作用范围时,就会被吸附,从而降低固体表面的自由能。这种不饱和力场的作用范围,大约相当于分子直径的大小,也就是几埃左右。从上述情况可知,一切固体物质的表面都有吸附作用。实际上,只有多孔物质 或磨得很细的物质,由于具有很大的表面积,才有明显的吸附作用,被称为吸附剂。如活性炭、硅胶、活性氧化铝和沸石等。
为了获得
沸石对自来水中的污染物的吸附效果,我们进行了沸石的动态吸附实验研究,对CODMn和氨氮的去除效果分析。
1、实验材料和方法
1.1 实验材料 活化沸石:经1mol/L氯化钠活化后的斜发沸石。
1.2 分析方法 氨氮采用纳氏试剂比色法,用722-分光光度计测定;CODMn采用高锰酸盐指数法。
1.3 实验装置 实验所用吸附柱是内径直径为45mm、高为300mm的玻璃柱中,填装300g活化沸石。自来水从进水口通过重力自上而下流过吸附柱,流速为为0.4m/h,每隔1小时采样口取水样进行分析。
自来水的进口CODMn为2.97mg/L,氨氮浓度为0.055mg/L。
沸石去除有机物实验
沸石去除有机物实验
1.活化沸石对CODMn的去除率很低,说明沸石对自来水中有机物的吸附能力很弱。实验条件下,在吸附开始阶段,高只有5.4%。当经过4h后,出水CODMn开始增加,到8h吸附饱和。
2 沸石去除自来水中氨氮实验 活化沸石对氨氮的去除率较高,说明活化沸石对自来水中氨氮的吸附能力很强。实验条件下,在吸附开始阶段,可达61.8%。当经过3h后,出水氨氮开始增加,到9h吸附饱和。
3 讨论 根据实验结果可以看出,沸石对自来水中氨氮的去除效率远远高于有机物的去除率,这是因为沸石是极性很强的吸附剂,极性越强或越易被极化的分子,就越易被沸石吸附。在自来水中含有较多的极性基团如-OH、-NH2等能与沸石表面发生强烈吸附作用。由于各种阳离子的水合半径的差异,斜发沸石对NH4+具有较强的选择吸附能力,这主要是NH4+的离子半径为2.86,较容易进入4.00的斜发沸石的孔道的缘故。
结论 :
(1)活化沸石对CODMn的去除率很低,高只有5.4%。
(2)活化沸石对氨氮的去除率较高,可达61.8%。
(3)此研究对含氨氮自来水处理提供了一条经济和技术并行的路线。
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