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活性炭粉对硝基苯水相洗消性能实验研究

大C-会员头像-www.bzwz.com标准物质网 大C 0 609 2021-03-03
【摘要】选取活性炭粉作为洗消剂,以硝基苯为洗消吸附对象,对其水相泄漏进行小型实验模拟。利用恒温水浴振荡加热、紫外光谱、控制变量等方法,精确得到活性炭粉对硝基苯的水相洗消量,并结合洗消动力学、洗消等温机理等理论模型计算出相应方程,对其洗消机理和影响因素进行深入研究。得出活性炭粉对硝基苯的水相洗消不仅仅是物理吸附过程,还受内部化学分配以及电子间相互作用的影响的结论。
  • 硝基苯又称杏仁油,难溶于水,易溶于乙醇、乙醚和油类物质。由于苯环上的硝基为强钝化基,化学性质较为稳定,一旦发生泄漏,难以通过生物降解等手段减少污染。

    1实验部分

    1.1实验原料

    木质活性炭粉(200目)、煤质活性炭粉(200目)、硝基苯、浓硫酸、蒸馏水、无水乙醇(所有试剂均为分析纯)。

    1.2实验仪器和设备

    紫外光分度计、水浴恒温振荡器、离心振荡仪。

    1.3硝基苯标准曲线的绘制

    取容量瓶分别加入0.0、0.04、0.08、0.12、0.16、0.20g硝基苯,加入少量蒸馏水稀释摇匀后,加入3~5mL无水乙醇后用蒸馏水定容至100mL。分别取5mL溶液倒入6个100mL容量瓶,加蒸馏水定容至100mL,即得硝基苯水相标准溶液。分别取少量标准溶液于10nm比色皿内,以同等配制溶液条件下空白水溶液为参比,在紫外光谱图中294nm波长处测得吸光度,计算绘制得到硝基苯的标准曲线。

    1.4活性炭粉水相洗消硝基苯

    选取25mL玻璃试管,称量一定质量梯度的活性炭粉,将硝基苯模拟泄漏水样缓缓倒入试管内,调节pH于适当值后盖好玻璃塞,编号放入水浴恒温振荡器,振荡速度设为180r/min。达到预定洗消吸附时间后,将剩余溶液缓缓倒入50mL聚氯乙烯离心管内,密封后放入离心振荡仪内进行固液分离,设定转速3000r/min,离心5min。分别滴取适量上层清液,利用紫外光分度计测得吸光度。

    将吸光度代入硝基苯标准曲线浓度方程中,计算得到剩余溶液中硝基苯的浓度,得到待测活性炭粉对硝基苯的单位洗消吸附量及相应洗消率。洗消量计算见式(1)。式中:Q为洗消剂洗消硝基苯的单位洗消吸附量,mg/g;co为硝基苯水相泄漏模拟溶液的初始质量浓度,mg/L;ct为洗消平衡后测得硝基苯残液的质量浓度,mg/L;V为硝基苯水相泄漏模拟溶液用量,mL;m为洗消剂(活性炭粉)的用量,g。洗消率计算见式(2)式中:R为洗消剂水相洗消硝基苯的洗消率;co为硝基苯水相泄漏模拟溶液的初始质量浓度,mg/L;ct为洗消平衡后测得硝基苯残液的质量浓度,mg/L。

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