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：張鑫組長：張鑫 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)。活性炭由于其優(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，采用不同改性劑對活性炭進(jìn)行改性處理，研究改性后的活性炭對甲基橙溶液脫色效率及各種因素對脫色效果的影響，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制成對照品溶液，作為原液。3 測吸光度 取樣品在722型可見光分光光度計(jì)進(jìn)行波長掃描，選擇最大吸收為檢測波長，測定其吸光度。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