活性炭改性及吸附條件研究性實(shí)驗(yàn)

1、2022/4/111（一）（一） 操操 作作 方方 法法 大家好，我們來自化工大家好，我們來自化工11-5班班組長(zhǎng)：張?chǎng)谓M長(zhǎng)：張?chǎng)?成員：高中堂成員：高中堂 李文偉李文偉 潘志穎潘志穎 鄭君賢鄭君賢指導(dǎo)老師：蔣達(dá)洪博士指導(dǎo)老師：蔣達(dá)洪博士隊(duì)伍簡(jiǎn)介2022-4-112活性炭的研究性實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論結(jié)果與討論5實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?1實(shí)驗(yàn)藥品實(shí)驗(yàn)藥品2 實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器3實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟4目錄 活性炭是一種廣泛的吸附凈化材料，在水的凈化食品精致脫色氣體吸附均有應(yīng)用其表面含氧官能團(tuán)中酸性基團(tuán)越豐富 ，對(duì)極性化合物吸附效率越高，而當(dāng)堿性基團(tuán)較多時(shí)則易吸附弱極性或非極性物質(zhì)?；钚蕴坑捎谄鋬?yōu)越的吸附性能，在脫色

2、領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用。但是在水凈化處理中，活性炭對(duì)某些雜質(zhì)吸附尚不盡人意。為此，本研究以甲基橙溶液為模板，采用不同改性劑對(duì)活性炭進(jìn)行改性處理，研究改性后的活性炭對(duì)甲基橙溶液脫色效率及各種因素對(duì)脫色效果的影響，以達(dá)到活性炭表面化學(xué)性質(zhì)改變提高其選擇吸附性的目的。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二、實(shí)驗(yàn)藥品 活性炭活性炭 去離子水去離子水 體積分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù)3%硫酸硫酸 質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.25%氫氧化鉀氫氧化鉀 體積分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù)5%硝酸硝酸 甲基橙樣品甲基橙樣品三、實(shí)驗(yàn)儀器燒杯抽濾瓶烘干箱恒溫水浴槽 722型可見光分光光度計(jì) 1 活性炭改性處理2 甲基橙溶液的配制 四、實(shí)四、實(shí)驗(yàn)步驟驗(yàn)步驟取活性炭各5克，分別加入去離

3、子水、體積分?jǐn)?shù)3%硫酸、質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.25%KOH/體積分?jǐn)?shù)5%醋酸30mL，恒溫水浴中60浸漬4h，過濾，取活性炭，用去離子水洗滌至pH=7.0，在110烘箱中烘干至恒溫，至于干燥器中備用。 準(zhǔn)確稱取0.5克甲基橙，加入去離子水500mL制成對(duì)照品溶液，作為原液。3 測(cè)吸光度 取樣品在722型可見光分光光度計(jì)進(jìn)行波長(zhǎng)掃描，選擇最大吸收為檢測(cè)波長(zhǎng)，測(cè)定其吸光度。4 改性活性炭脫色工業(yè)過程取20mL原液，分別加入一定量的經(jīng)不同改性處理的活性炭，在一定溫度下吸附一段時(shí)間，過濾，得濾液，檢測(cè)其吸光度。在脫色溫度為40，脫色20min實(shí)驗(yàn)條件下，分別按照上述步驟4的方法，加入0.2克活性炭，考察各種改性

4、活性炭的吸附效果，選取吸附能力最強(qiáng)的活性炭作為繼續(xù)研究的材料。用柱狀圖表示各種改性活性炭吸附下的吸光度 2 活性炭用量的確定在脫色溫度為40，脫色20min實(shí)驗(yàn)條件下，分別添加所選擇的活性炭量為0.2克、0.6克、0.8克進(jìn)行脫色研究，比較吸光度大小，用曲線圖表示不同改性活性炭用量吸附下的吸光度。3 脫色溫度 在脫色20min實(shí)驗(yàn)條件下，分別選取室溫、60、80下進(jìn)行脫色，考察何溫度下脫色效果最佳。用曲線圖表示各種溫度下改性活性炭吸附下的吸光度。4 脫色時(shí)間在上述最佳條件下，分別以20、30、40、50min的脫色時(shí)間增加，檢測(cè)不同脫色時(shí)間下甲基橙的脫色率。用曲線圖表示不同時(shí)間改性活性炭吸附下

5、的吸光度。1 改性劑的確定 五五 結(jié)果與討論結(jié)果與討論1，改性劑的確定，改性劑的確定 去離子水 A=1.06 體積分?jǐn)?shù)3%硫酸 A=1.01 質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.25%KOH A=1.03,體積分?jǐn)?shù)5%硝酸：A=1.05從柱狀圖可以看出，改性處理加入3%硫酸，質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.25%KOH,體積分?jǐn)?shù)5%硝酸的吸光度都比去離子水小，其中3%硫酸的吸光度最小。表面在這四個(gè)改性處理中，體積分?jǐn)?shù)3%硫酸吸附能力最強(qiáng)，家去離子水后的吸附能力最小。2 活性炭用量的確定活性炭用量的確定 在脫色溫度為40，脫色時(shí)間20min條件下：從曲線圖中可以得出，在一定質(zhì)量范圍內(nèi)，吸光度隨著質(zhì)量的增加而減小， 因此，0.8g的活性炭的

6、吸光度比0.2g和0.6g都小，表明0.8g的吸附能力最大。3，脫色溫度 從曲線圖中可以得出，吸光度隨溫度的升高而降低，80時(shí)吸光度比60和室溫條件下小，表明80的吸附能力最大。4，脫色時(shí)間脫色時(shí)間 測(cè)得原液的吸光度為1.01,20min甲基橙脫色率=（1.01-0.71）/1.01=29.7%.30min甲基橙的脫色率=(1.01-0.49)/1.01=51.5%，40min甲基橙脫色率=（1.01-0.31）/1.01=69.3%，50min甲基橙脫色率=（1.01-0.24）/1.01=76.2% 從曲線圖可以得知，在20,30,40,50min的脫色時(shí)間，隨著時(shí)間的增加，吸光度降低，脫色率增加，吸附能力增加。在曲線圖也可以看出，時(shí)間的增加，吸光度降低率減少。六，結(jié)論六，結(jié)論 通過吸附條件研究，在改性活性炭的效果中，體積分?jǐn)?shù)3%硫酸