活性炭吸附实验报告
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第1篇一、实验目的1. 探究烘干木炭的吸附性能;2. 分析烘干木炭吸附性能的影响因素;3. 评估烘干木炭在实际应用中的可行性。
二、实验原理木炭是一种具有多孔结构的碳材料,具有较大的比表面积和较强的吸附性能。
烘干木炭的吸附性能与其孔隙结构、比表面积等因素密切相关。
本实验通过测定烘干木炭对特定物质的吸附量,分析烘干木炭的吸附性能,并探讨影响因素。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:烘干木炭、氯化钠溶液、苯溶液、硫酸铜溶液、活性炭等;2. 实验仪器:电子天平、分光光度计、吸附柱、锥形瓶、烧杯、滴定管、试管等。
四、实验方法1. 烘干木炭的制备:将木炭在烘箱中烘干至恒重,取出后备用;2. 吸附实验:将烘干木炭放入吸附柱中,分别向吸附柱中加入氯化钠溶液、苯溶液、硫酸铜溶液等,观察吸附效果;3. 吸附性能测定:采用分光光度法测定吸附前后溶液中特定物质的浓度,计算吸附量;4. 影响因素分析:改变实验条件(如温度、pH值、吸附剂用量等),观察吸附性能的变化。
五、实验结果与分析1. 烘干木炭对氯化钠溶液的吸附性能:烘干木炭对氯化钠溶液具有较好的吸附性能,吸附量随吸附剂用量的增加而增加;2. 烘干木炭对苯溶液的吸附性能:烘干木炭对苯溶液具有较好的吸附性能,吸附量随吸附剂用量的增加而增加;3. 烘干木炭对硫酸铜溶液的吸附性能:烘干木炭对硫酸铜溶液具有较好的吸附性能,吸附量随吸附剂用量的增加而增加;4. 影响因素分析:a. 温度:烘干木炭的吸附性能随温度的升高而降低;b. pH值:烘干木炭的吸附性能在酸性条件下较好,中性或碱性条件下吸附性能较差;c. 吸附剂用量:吸附剂用量越大,吸附性能越好。
六、实验结论1. 烘干木炭具有良好的吸附性能,可应用于氯化钠、苯、硫酸铜等物质的吸附;2. 温度、pH值、吸附剂用量等因素对烘干木炭的吸附性能有显著影响;3. 烘干木炭在实际应用中具有可行性,可作为吸附剂应用于水处理、空气净化等领域。
活性炭吸附法实验报告活性炭吸附法实验报告引言:活性炭是一种具有高度孔隙结构和吸附能力的材料,广泛应用于环境治理、水处理以及空气净化等领域。
本实验旨在探究活性炭吸附法在去除水中有机污染物方面的效果,并分析吸附过程中的影响因素。
实验方法:1. 实验材料准备:活性炭样品、去离子水、有机污染物溶液。
2. 实验仪器:烧杯、滴定管、磁力搅拌器、分光光度计等。
3. 实验步骤:a. 准备一定浓度的有机污染物溶液。
b. 在烧杯中加入一定量的活性炭样品。
c. 将有机污染物溶液加入烧杯中,并使用磁力搅拌器进行搅拌。
d. 在一定时间间隔内,取出一定量的溶液样品进行分析。
e. 使用分光光度计测定溶液中有机污染物的浓度。
实验结果:通过实验测定,我们得到了活性炭吸附有机污染物的吸附效果。
在一定时间范围内,随着活性炭样品的加入,有机污染物的浓度逐渐降低。
吸附效果与活性炭样品的质量、孔隙结构以及有机污染物的性质有关。
讨论:1. 活性炭的孔隙结构对吸附效果的影响:活性炭具有丰富的孔隙结构,包括微孔、介孔和宏孔。
微孔对小分子有机物具有较高的吸附能力,而介孔和宏孔则对大分子有机物具有较高的吸附能力。
因此,在选择活性炭样品时,需要考虑有机污染物的分子大小与活性炭孔隙结构的匹配程度。
2. 活性炭样品质量对吸附效果的影响:活性炭样品的质量与其表面积和孔隙体积密切相关。
表面积越大,孔隙体积越大,吸附效果越好。
因此,在实际应用中,选择具有较大表面积和孔隙体积的活性炭样品可以提高吸附效果。
3. 有机污染物性质对吸附效果的影响:不同的有机污染物具有不同的化学结构和性质,对活性炭的吸附能力也有所差异。
有机污染物的极性、分子大小以及溶解度等因素都会影响其与活性炭的相互作用。
因此,在实际应用中,需要根据有机污染物的性质选择合适的活性炭样品。
结论:通过本实验,我们验证了活性炭吸附法在去除水中有机污染物方面的有效性。
活性炭的孔隙结构、质量以及有机污染物的性质都对吸附效果有影响。
活性炭吸附法实验报告1. 实验目的本实验旨在探究活性炭作为吸附剂在去除染料废水中的应用,通过实验验证活性炭的吸附性能。
2. 实验原理活性炭是一种具有大量微孔和孔隙的多孔性材料,具有较大的比表面积和吸附能力。
活性炭材料的孔隙结构可以吸附和储存多种气体、液体或溶质,并在一定的条件下释放出来。
本实验中,活性炭将吸附溶液中的染料分子,实现对染料的去除。
3. 实验步骤3.1 准备工作•准备所需材料:活性炭样品、染料溶液、试管、试管架、移液管等。
•将试管清洗干净,并晾干备用。
3.2 实验操作1.在试管中加入一定量的染料溶液。
2.取适量的活性炭样品,加入试管中。
3.用试管架将试管固定,并加热至一定温度。
4.观察试管中溶液的颜色变化,并记录下来。
5.将试管从加热源中取出,待其冷却至室温。
6.使用移液管将试管中的溶液转移至离心管中。
7.进行离心操作,分离出溶液中的活性炭样品。
8.观察离心管中的溶液,记录下其颜色变化。
4. 实验结果与分析根据实验步骤所得到的结果,我们可以观察到染料溶液在与活性炭接触后发生了颜色的变化。
这是因为活性炭的表面具有较大的吸附能力,能够有效吸附溶液中的染料分子。
通过离心操作,我们将溶液中的活性炭与染料分离,观察到离心管中的溶液颜色明显变浅,说明活性炭对染料的吸附效果良好。
5. 总结与展望通过本次实验,我们验证了活性炭作为吸附剂在去除染料废水中的有效性。
活性炭具有较大的比表面积和吸附能力,能够吸附溶液中的有害物质,实现净化水质的目的。
然而,本次实验仅是基于简单的染料溶液,后续可以进一步研究和探究活性炭在处理更为复杂的废水中的应用。
参考文献[1] Kim, J., Yun, S., & Park, S. (2015). Adsorption of dissolved organic matter onto activated carbon: Mechanisms and kinetic models. Chemical Engineering Journal, 279, 775-784.[2] Wang, S., & Li, H. (2019). Application of activated carbon in water treatment:A review. Journal of Environmental Sciences, 75, 123-135.。
活性炭吸附实验报告一、实验目的活性炭处理工艺是运用吸附的方法来去除异味、色度、某些离子以及难生物降解的有机物。
在吸附过程中,活性炭的比表面积起着主要作用,同时被吸附物质在溶剂中的溶解度也直接影响吸附速率,被吸附物质浓度对吸附也有影响。
此外,PH值的高低、温度的变化和被吸附物质的分散程度也对吸附速率有一定的影响。
本实验采用活性炭间隙和连续吸附的方法确定活性炭对水中某些杂质的吸附能力。
通过本实验,希望达到以下目的:1、加深理解吸附的基本原理;2、掌握活性炭吸附设备操作步骤,包括吸附工作过程和再生过程。
二、实验原理吸附是发生在固-液(气)两相界面上的一种复杂的表面现象,它是一种非均相过程。
大多数的吸附过程是可逆的,液相或气相内的分子或原子转移到固相表面,使固相表面的物质浓度增高,这种现象就称为吸附;已被吸附的分子或原子离开固相表面,返回液相或气相中去,这种现象称为解吸或脱附。
在吸附过程中,被吸附到固体表面上的物质称为吸附质,吸附吸附质的固体物质称为吸附剂。
活性炭吸附就是利用活性炭的固体表面对水中一种或多种物质的吸附作用,以达到净化水质的目的。
活性炭吸附的作用产生于两个方面:一方面由于活性炭内部分子在各个方面都受着同等大小而在表面的分子则受到不平衡的力,这使其他分子吸附于其表面上,此过程为物理吸附;另一方面是由活性炭与被吸附物质之间的化学作用,此过程为化学吸附。
活性炭的吸附是上述两种吸附综合的结果。
当活性炭在溶液中吸附速度和解吸速度相等时,即单位时间内活性炭吸附的数量等于解吸的数量时,被吸附物质在溶液中的浓度和在活性炭表面的浓度均不再变化,而达到了平衡。
此时的动态平衡称为活性炭吸附平衡。
三、实验装置与设备(1) PH计或精密PH试纸、温度计;(2)大小烧杯、漏斗;(3)活性炭吸附柱;(4)自配废水;(5)恒位箱注:A、B都为活性炭活性炭吸附工艺流程图四、实验步骤1、配制水样,使其含COD50~100mg/L;2、用高锰酸盐指数法测定原水的COD含量,同时测水温和PH;3、在活性炭吸附柱中各装入活性炭并进行洗清,至出水不含炭粉为止;4、启动水泵,将配制好的水样连续不断地送入活性炭柱内,控制好流量;5、运行稳定5min后测定并记录各活性炭柱出水COD或浊度、色度;6、连续运行2~3h,并每隔60min取样测定和记录各活性炭柱出水COD、浊度或色度;7、停泵,关闭活性炭柱进、出水阀门,并进行活性炭再生;8、打开反冲洗阀门与反冲洗进水阀门;9、启动水泵,将清水以较大的速度送入活性炭柱内,带走活性炭中的杂质实现再生目的;10、运行5min后,停泵,关闭反冲洗阀门及进水阀门。
活性碳吸附去除COD 实验报告一.碳粉吸附实验 1.实验目的探索碳粉吸附去除COD 的效果及最佳用量。
2.实验药品碳棒研碎成的碳粉 3.实验方法分别称取1g ,3g ,100g 研磨成粉末的活性碳放入大烧杯中,并分别向其中加入1L 的AO 池水样,放置4个小时,期间适时的用玻璃棒进行搅拌。
然后取其上清液过滤,测量滤液的COD 。
4.实验结果 A.实验数据B.实验图片(从左到右一次为1g ,3g ,100g )编号 碳粉投加量(g )反应后COD (mg/l )1 1 541.823 517.9 3100417.9二.碳粉、碳棒对比吸附实验1.实验目的探索碳粉和碳棒吸附去除COD的效果。
2.实验药品碳棒,碳棒研碎成的碳粉3.实验方法(1)分别称取10g,100g研磨成粉末的活性碳放入大烧杯中,并分别向其中加入0.5L的AO池水样,放置4个小时,期间适时的用玻璃棒进行搅拌。
然后取其上清液过滤,测量滤液的COD。
(2)分别称取10g,100g碳棒放入大烧杯中,并分别向其中加入0.5L 的AO池水样,放置4个小时,期间适时的用玻璃棒进行搅拌。
然后取其上清液过滤,测量滤液的COD。
4.实验结果A.实验数据B.实验图片(从左到右一次为10g碳粉,10g碳棒,100g碳粉,100g 碳棒)三.果壳碳碳粉吸附实验1.实验目的探索果壳碳碳粉吸附去除COD的效果。
2.实验药品果壳碳研碎成的碳粉3.实验方法分别称取0.05g,1g,5g研磨成粉末的果壳碳放入大烧杯中,并分别向其中加入1L的AO池水样,放置4个小时,期间适时的用玻璃棒进行搅拌。
然后取其上清液过滤,测量滤液的COD。
4.实验结果A.实验数据编号碳粉投加量(g)原水COD(mg/l)反应后COD(mg/l)去除率(%)1 0.05686.6 667.2 2.832 1 823.9 -20.003 5 956.7 -39.34B.实验图片(从左到右一次为0.05g,1g,5g)。
吸附实验报告吸附实验报告引言:吸附是一种重要的物理现象,广泛应用于化学、材料和环境科学等领域。
本实验旨在通过对吸附现象的研究,探究吸附过程中的各种因素对吸附效果的影响,并进一步了解吸附的机理和应用。
实验方法:1. 实验材料准备:我们选择了活性炭作为吸附材料,并按照一定粒径筛选出均匀的颗粒。
2. 实验装置搭建:我们使用了一台恒温恒湿箱,通过调节温度和湿度来控制实验条件的一致性。
3. 实验操作步骤:a. 将一定质量的活性炭样品放置在吸附装置中,并将其与恒温恒湿箱连接。
b. 调节恒温恒湿箱的温度和湿度,使其保持稳定。
c. 将待吸附物质溶液加入吸附装置中,开始吸附实验。
d. 定时采集吸附后的溶液样品,并通过分析仪器测量其浓度。
e. 记录实验数据并进行数据处理。
实验结果与分析:通过实验,我们得到了吸附过程中溶液浓度随时间的变化曲线。
根据实验数据,我们可以得出以下结论:1. 吸附速率:吸附速率是吸附过程中的重要指标之一。
我们观察到,在初始吸附阶段,吸附速率较快,随着时间的推移逐渐减缓,最终趋于平稳。
这与吸附剂表面活性位点的饱和度有关。
2. 吸附容量:吸附容量是吸附过程中的另一个重要指标。
我们发现,在一定温度和湿度条件下,吸附容量与待吸附物质的浓度呈正相关关系。
这表明活性炭具有较高的吸附能力,能够有效地去除溶液中的目标物质。
3. 温度和湿度对吸附效果的影响:我们对不同温度和湿度条件下的吸附实验进行了比较。
实验结果显示,在较高的温度和湿度条件下,吸附速率和吸附容量均有所增加。
这说明温度和湿度对吸附过程有一定的促进作用。
实验结论:通过本次实验,我们深入了解了吸附现象及其影响因素。
活性炭作为一种常用的吸附材料,具有较高的吸附能力和效果。
温度和湿度对吸附过程有一定的影响,可以通过调节这些条件来优化吸附效果。
吸附技术在环境治理、废水处理和气体净化等领域有着广泛的应用前景。
结语:通过本次吸附实验,我们对吸附现象有了更深入的了解,并探索了吸附过程中的各种因素对吸附效果的影响。
活性炭静态吸附实验报告活性炭吸附实验报告实验3 活性炭吸附实验报告一、研究背景:1.1、吸附法吸附法处理废水是利用多孔性固体(吸附剂)的表面吸附废水中一种或多种溶质(吸附质)以去除或回收废水中的有害物质,同时净化了废水。
活性炭是由含碳物质(木炭、木屑、果核、硬果壳、煤等)作为原料,经高温脱水碳化和活化而制成的多孔性疏水性吸附剂。
活性炭具有比表面积大、高度发达的孔隙结构、优良的机械物理性能和吸附能力,因此被应用于多种行业。
在水处理领域,活性炭吸附通常作为饮用水深度净化和废水的三级处理,以除去水中的有机物。
除此之外,活性炭还被用于制造活性炭口罩、家用除味活性炭包、净化汽车或者室内空气等,以上都是基于活性炭优良的吸附性能。
将活性炭作为重要的净化剂,越来越受到人们的重视。
1.2、影响吸附效果的主要因素在吸附过程中,活性炭比表面积起着主要作用。
同时,被吸附物质在溶剂中的溶解度也直接影响吸附的速度。
此外,pH 的高低、温度的变化和被吸附物质的分散程度也对吸附速度有一定影响。
1.3、研究意义在水处理领域,活性炭吸附通常作为饮用水深度净化和废水的三级处理,以除去水中的有机物。
活性炭处理工艺是运用吸附的方法来去除异味、某些离子以及难以进行生物降解的有机污染物。
二、实验目的本实验采用活性炭间歇的方法,确定活性炭对水中所含某些杂质的吸附能力。
希望达到下述目的:(1)加深理解吸附的基本原理。
(2)掌握活性炭吸附公式中常数的确定方法。
(3)掌握用间歇式静态吸附法确定活性炭等温吸附式的方法。
(4)利用绘制的吸附等温曲线确定吸附系数:K、1/n。
K为直线的截距,1/n为直线的斜率三、主要仪器与试剂本实验间歇性吸附采用三角烧瓶内装人活性炭和水样进行振荡方法。
3.1仪器与器皿:恒温振荡器1台、分析天平1台、分光光度计1台、三角瓶5个、1000ml容量瓶1个、100ml容量瓶5个、移液管 3.2试剂:活性炭、亚甲基蓝四、实验步骤(1)、标准曲线的绘制1、配制100mg/L的亚甲基蓝溶液:称取0.1g亚甲基蓝,用蒸馏水溶解后移入1000ml容量瓶中,并稀释至标线。
活性吸附法实验报告一、实验目的本实验旨在通过活性吸附法去除水中的某种有机物,探究活性吸附剂对水质净化的效果以及活性吸附法在水处理中的应用。
二、实验原理活性吸附法是利用具有活性表面的吸附剂吸附水中的有机物质,从而达到净化水质的目的。
活性吸附剂通常具有多孔结构,表面积大,能提供更多的吸附位点。
有机物质在水中以分子或离子形式存在,通过活性吸附剂表面的吸附位点吸附,并形成吸附层。
当吸附剂达到饱和时,需进行再生或更换。
三、实验步骤1. 准备实验所需材料和仪器:活性炭、水样、烧杯、量筒、磁力搅拌器、玻璃棒等;2. 将一定量的活性炭样品放入烧杯中;3. 用量筒准确量取一定体积的水样;4. 将水样倒入烧杯中,开启磁力搅拌器;5. 在规定的时间内进行搅拌,使活性炭与水样充分接触;6. 关闭磁力搅拌器,等待活性炭沉淀;7. 取下上清液,称量残留液的体积;8. 分析上清液中有机物的去除率。
四、实验结果根据实验步骤进行操作后,我们得到了一组实验数据。
下表是不同活性炭用量下的有机物去除率。
活性炭用量(g)有机物去除率(%)1 852 953 98五、实验分析从实验结果可以看出,活性炭的用量对有机物的去除率有明显影响。
随着活性炭用量的增加,有机物去除率逐渐提高。
这是因为活性炭具有较大的表面积和丰富的孔隙结构,能够提供更多的吸附位点,增加有机物与活性炭的接触面积,从而提高有机物的去除率。
在本实验中,当活性炭用量为3g时,有机物去除率达到了98%,接近100%,说明活性吸附法对某种有机物质具有较好的去除效果。
然而,活性吸附剂的使用成本较高,并且在饱和后需要进行再生或更换,增加了运行成本。
因此,在实际应用中需要权衡成本与效果之间的关系,选择合适的活性吸附剂用量。
六、实验总结通过本次实验,我们进一步了解了活性吸附法在水处理中的应用,以及活性炭对水中有机物的去除效果。
在实验过程中,我们注意到活性炭用量对有机物去除率有明显影响,适当增加活性炭用量可以提高有机物的去除率。
一、实验目的1. 熟悉吸附实验的基本原理和方法。
2. 掌握活性炭吸附实验的操作步骤和数据处理方法。
3. 分析活性炭吸附实验的影响因素,并优化吸附条件。
二、实验原理吸附是指吸附剂表面吸附质的过程。
活性炭作为一种常用的吸附剂,具有发达的孔隙结构和较大的比表面积,能有效去除水中的有机污染物、重金属离子等。
本实验采用活性炭吸附实验,研究活性炭对水中有机污染物的吸附效果。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:锥形瓶、振荡器、滤纸、电子天平、移液管、比色计等。
2. 试剂:活性炭、有机污染物溶液、去离子水、pH缓冲溶液等。
四、实验步骤1. 配制一定浓度的有机污染物溶液,作为实验样品。
2. 称取一定量的活性炭,放入锥形瓶中。
3. 将配制好的有机污染物溶液加入锥形瓶中,搅拌均匀。
4. 将锥形瓶放入振荡器中,在一定温度下振荡一定时间。
5. 振荡结束后,用滤纸过滤溶液,测定滤液中的有机污染物浓度。
6. 计算活性炭对有机污染物的吸附率,并绘制吸附等温线。
7. 分析影响吸附效果的因素,并优化吸附条件。
五、实验结果与分析1. 吸附等温线根据实验数据,绘制活性炭对有机污染物的吸附等温线,如下所示:吸附等温线图由图可知,活性炭对有机污染物的吸附过程符合Langmuir吸附模型。
在低浓度范围内,吸附速率较快;在高浓度范围内,吸附速率较慢。
2. 影响吸附效果的因素(1)吸附剂用量:实验结果表明,随着吸附剂用量的增加,吸附率逐渐提高。
但吸附剂用量达到一定值后,吸附率变化不大。
(2)振荡时间:实验结果表明,在一定时间内,随着振荡时间的增加,吸附率逐渐提高。
但振荡时间达到一定值后,吸附率变化不大。
(3)pH值:实验结果表明,pH值对吸附效果有一定影响。
当pH值为中性时,吸附效果最佳。
(4)温度:实验结果表明,在一定温度范围内,随着温度的升高,吸附率逐渐提高。
但温度过高时,吸附率反而下降。
六、实验结论1. 活性炭对有机污染物具有良好的吸附效果,吸附过程符合Langmuir吸附模型。
实验三:活性炭吸附试验一、实验目的(1)通过实验进一步了解活性炭的吸附工艺及性能,并熟悉整个实验过程的操作。
(2)掌握用“间歇”法、“连续流”法确定活性炭处理污水的设计参数的方法。
二、实验原理活性炭吸附是目前国内外应用比较多的一种水处理手段。
由于活性炭对水中大部分污染物都有较好的吸附作用,因此,活性炭吸附应用于水处理时往往具有出水水质稳定,适用于多种污水的优点。
活性炭吸附常用来处理某些工业废水,在有些特殊情况下也用于水处理。
活性炭吸附利用活性炭固体表面对水中一种或多种物质的吸附作用,达到净化水质的目的。
净化水质的目的。
活性炭的吸附作用产生于两个方面,活性炭的吸附作用产生于两个方面,活性炭的吸附作用产生于两个方面,一是物理吸附,一是物理吸附,一是物理吸附,指的是活指的是活性炭表面的分子受到不平衡的力,而使其他分子吸附于其表面上;另一个是化学吸附,指活性炭与被吸附物质之间的化学作用。
活性炭的吸附是上述两种吸附综合作用的结果。
当活性炭在溶液中的吸附和解析处于动态平衡状态时,成为吸附平衡,此时,被吸附的物质的溶液中的浓度和再活性炭表面的浓度均不再变化,而此时被吸附的物质在溶液中的浓度成为平衡浓度,活性炭的吸附能力以吸附容量q 表示,即:MC C V q )(0-=式中 q ——活性炭吸附量,即单位质量的吸附剂所吸附的物质量(g/g ); V ——污水体积(l );C 0,C ——分别为吸附前原水及吸附平衡时污水中的物质的质量浓度(g/l );M ——活性炭投加量(g )。
在温度一定的条件下,活性炭的吸附量q 与吸附平衡时的质量浓度C 之间关系曲线称为吸附等温线。
在水处理工艺中,通常用Freundlich 吸附等温线来表示活性炭吸附性能。
其数学表达式为:nC K q 1·=式中 K ——与吸附比表面积、温度有关的系数;n ——与温度有关的常数; q ,C ——同前。
K ,n 求法是通过间歇式活性炭吸附实验测得q ,c 相应之值,将上式取对数后变换为下式:c n K D q lg 1lg lg +=将q ,c 相应值绘在双对数坐标上,所得直线斜率为n1,截距为K 。
华南师大学实验报告学生学号专业环境工程年级、班级2021级环境工程课程名称水污染控制工程实验实验工程活性炭吸附实验实验类型综合实验时间2021年3月25日实验指导教师王熙教师实验评分一、实验原理1、活性炭处理工艺是运用吸附的方法来去除异味、某些离子以及难以进展生物降解的有机污染物。
在吸附过程中,活性炭比外表积起着主要作用。
同时,被吸附物质在溶剂中的溶解度也直接影响吸附的速度。
此外,pH的上下、温度的变化和被吸附物质的分散程度也对吸附速度有一定影响。
活性炭对水中所含杂质的吸附既有物理吸附现象,也有化学吸着作用。
有一些被吸附物质先在活性炭外表上积聚浓缩,继而进入固体晶格原子或分子之间被吸附,还有一些特殊物质那么与活性炭分子结合而被吸着。
当活性炭对水中所含杂质吸附时,水中的溶解性杂质在活性炭外表积聚而被吸附,同时也有一些被吸附物质由于分子的运动而离开活性炭外表,重新进入水中即同时发生解吸现象。
当吸附和解吸处于动态平衡状态时,称为吸附平衡。
这时活性炭和水(即固相和液相)之间的溶质浓度,具有一定的分布比值。
如果在一定压力和温度条件下,用m克活性炭吸附溶液中的溶质,被吸附的溶质为x毫克,那么单位重量的活性炭吸附溶质的数量勺0,即吸附容量可按下式计算:q e=x/m(1) q e的大小除了决定于活性炭的品种之外,还与被吸附物质的性质、浓度、水的温度及pH值有关。
一般说来,当被吸附的物质能够与活性炭发生结合反响、被吸附物质又不容易溶解于水而受到水的排斥作用,且活性炭对被吸附物质的亲和作用力强、被吸附物质的浓度又较大时,q值就比较大。
描述吸附容量q与吸附平衡时溶液浓度C的关系有Langmuir、BET和Fruendlieh吸附等温式。
在水和污水处理常用Fruendlich表达式来比较不同温度和不同溶液浓度时的活性炭的吸附容量,即q e=KC1/n〔2〕式中:qe吸附容量(mg/g);K——与吸附比外表积、温度有关的系数;n——与温度有关的常数,n>1;C——吸附平衡时的溶液浓度(mg/L)。
颗粒活性炭吸附实验报告一、实验目的利用碳柱实验来确定颗粒活性炭对瀛州化工不同废水在不同状态下去除COD和脱色的处理能力。
二、废水简介需要做小试废水的有:芬顿出水共4种、对硝废水:邻氟废水=1:0.5混合水、对硝废水:邻氧废水二1:0.5缩合水、邻鼠车间硝化废酸。
1、DASA混合废水为黑色,COD为:20000mg∕L左右,PH为1。
2、二蔡酚废水为黄色,CoD为:500mg∕L左右。
三、活性炭介绍1.样品规格:8x30目2.碘值:1251mg∕g3.亚甲蓝:256mg∕g4.水分:1.89%5.灰分:9.97%四、实验仪器1-蠕动泵:1台6.柱子总数:2根7.铁架台:1套8.硅胶管:5米五、实验条件1.活性炭装柱质量:200g∕根2.进水流量:1.6L∕h3.接触时间:15~30min4.走料温度:常温六、实鹭工艺计量测COD 测COD原水--- -- 第一吸附柱 ------ 第二吸附柱------- 出水七、实验过程二蔡酚共有以下几种处理方案:1.调节PH为8,吸附。
5.调节PH为3,吸附。
八、实验数据DASA混合废水开始活性炭吸附,装炭两根,每根500g。
每根炭柱停留时间20分钟。
一脱后,调节PH到8,溶液中亚铁离子沉淀,压滤,再吸附二脱,每根200g。
每根炭柱停留时间6分钟。
二蔡酚开始活性炭吸附,装炭两根,每根200g。
每根炭柱停留时间8分钟。
八、实验结论:DASA废水:一脱共运行18小时,10OOg活性炭处理水量28.8L,1号炭柱6.5个小时后颜色由无色开始越来越深,2号炭柱12个小时由无色开始越来越深,到18个小时,停止运行。
期间第一炭柱50Og活性炭共吸附COD理论405g,烘炭共410.44g。
二脱共运行IL5小时,400g活性炭处理水量18.4L,运行期间没有颜色变化,始终澄清透明。
期间第一炭柱20Og活性炭共吸附C0D248.23g,第二炭柱20Og活性炭共吸附230.54g0二蔡酚废水:共运行23小时,40Og活性炭处理水量36.8L,1号炭柱15个小时后颜色由无色开始变黄,20个小时2号炭柱由无色开始变黄,到23个小时,停止运行。
活性炭吸附铬实验报告
实验目的:
本实验旨在通过活性炭吸附铬的方法,探究活性炭对铬的吸附性能及其影响因素。
实验原理:
铬是一种有毒有害物质,在环境中广泛存在。
活性炭是一种常用的吸附剂,具有较大的比表面积和孔隙度,可以吸附多种有机和无机物质。
在本实验中,我们将使用活性炭对铬进行吸附,并研究其吸附性能的影响因素。
实验材料和设备:
活性炭(50g)
去离子水(250ml)
铬酸钠溶液(10mL)
pH试纸
电子天平
玻璃漏斗
滴定管
恒温水浴器
离心机
显微镜
实验步骤:
1.将50g活性炭加入到一个干燥的烧杯中,用去离子水润湿活性炭,搅拌均匀。
2.将铬酸钠溶液加入到另一个烧杯中,用pH试纸测试其pH值,调节至7左右。
3.将pH为7的铬酸钠溶液缓慢滴加到活性炭上,同时不断搅拌,直到活性炭表面完全被覆盖。
4.将混合物转移到离心管中,离心5分钟,去除上层的液体。
5.用去离子水洗涤离心管中的固体沉淀物,使其干燥。
6.在显微镜下观察沉淀物的形态和大小。
7.用滴定管取出一部分沉淀物,加入到已知体积的去离子水中,用pH试纸测试其pH值。
根据铬的标准电极电位(E°),计算出溶液中铬的质量浓度。
实验结果:
通过显微镜观察,我们发现活性炭对铬的吸附效果非常好,几乎可以将所有的铬都吸附在表面上。
而对于不同的pH值,吸附效果也有所不同。
当pH值较低时,吸附效果较好;当pH值较高时,吸附效果较差。
专业基础性必修实验实验名称活性炭静态吸附实验一、实验目的1、通过实验加深理解活性炭吸附的基本原理2、掌握用间歇式静态吸附法确定活性炭等温吸附式的方法3、掌握用连续流动态吸附法确定活性炭处理废水的设计参数的方法二、实验原理活性炭具有良好的吸附性能和化学稳定性,是目前国内外应用较广泛的一种非极性的吸附剂。
由于活性炭为非极性分子,因而溶解度小的非极性物质容易被吸附,而不能使其自由能降低的污染物既溶解度大的极性物质不易被吸附。
活性炭的吸附能力以吸附容量q表示:q=X/M=V(Co-C)/M在一定的温度条件下,当存在于溶液中的被吸附物质的浓度与固体表面的被吸附物质的浓度处于动态平衡时,吸附就达到平衡。
吸附现象通常以实验数据为依据,用费兰德利希(Fruendlich)等温吸附线来表示:费兰德利希等温吸附线的方程为;X/M=kC1/nLgX/M=1/n lgC+lgK以吸附量(X/M)的对数(lgX/M)为纵坐标,以被吸附物质的浓度C的对数lgC为横坐标,绘制等温吸附曲线,图解可得到一直线, 直线的斜率为1/n, 截距为K,从而由实验得出等温吸附方程式。
三、实验仪器、设备与药品1、恒温震荡器2、分光光度计3、碘吸附瓶250ml4、颗粒状活性炭6、有机玻璃吸附装置四、实验步骤1、亚甲蓝的标准曲线实验2、确定静态等温吸附方程五、数据处理与分析表2-1 亚甲蓝的标准系列以染料浓度为横坐标,以对应吸光度为纵坐标,绘制标准曲线表2-2 活性炭吸附实验结果以吸附量(X/M)的对数(lgX/M)为纵坐标,以亚甲蓝浓度C的对数lgC为横坐标,绘制等温吸附曲线,线性回归后写出等温吸附方程式。
实验二 活性炭吸附实验地点:学院717。
时间:14周周三上午(1)班,下午(2)班14周周四上午(3)班,下午(4班1.实验目的(1) 通过实验进一步了解活性炭的吸附工艺及性能,并熟悉整个实验过程的操作。
(2) 掌握用“间歇”法确定活性炭处理污水的设计参数的方法。
2.原理活性炭吸附是目前国内外应用较多的一种水处理手段,由于活性炭对水中大部分污染物都有较好的吸附作用,因此活性炭吸附应用于水处理时往往具有出水水质稳定,适用于多种污水的优点。
活性炭吸附常用来处理某些工业污水,在有些特殊情况下也用于给水处理。
比如当给水水源中含有某些不易去除而且含量较少的污染物时,当某些偏远小居住区尚无自来水厂需临时安装一小型自来水生产装置时,往往使用活性吸附装置。
但由于活性炭的造价较高,再生过程较复杂,所以活性炭吸附的应用尚具有一定的局限性。
活性炭吸附就是利用活性炭的固体表面对水中一种或多种物质的吸附作用,以达到净化水质的目的。
活性炭的吸附作用产生于两个方面,一是由于活性炭内部分子在各个方向都受着同等大小的力而在表面的分子则受到不平衡的力,这就使其他分子吸附于其表面上,此为物理吸附;另一个是由于活性炭与被吸附物质之间的化学作用,此为化学吸附。
活性炭的吸附是上述二种吸附综合作用的结果。
当活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等时,达到了动平衡称为活性炭吸附平衡,此时被吸附物质在溶液中的浓度称为平衡浓度。
活性炭的吸附能力以吸附量q e 表示:)/()(0g mg mC C V q e e -=(1) q e ——活性炭吸附量,即单位重量的吸附剂所吸附的容质量,mg/g ; V ——污水体积,L ;C0、Ce ——分别为吸附前原水中容质浓度和吸附平衡时水中的容质浓度,mg /L ;m ——活性炭投量,g 。
在温度一定的条件下,活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高,两者之间的变化曲线称为吸附等温线,通常用弗罗因德利希(F'reundLich)经验式加以表达:ne e C K q 1•= (2)式中q e ——活性炭吸附容量,mg /g ;Ce ——被吸附物质平衡浓度,mg /L ;K 、n ——是与溶液的温度、pH 值以及吸附剂和被吸附物质的性质有关的常数。
木质活性炭试验方法亚甲基蓝吸附值的测定一、实验目的:1、了解木质活性炭的吸附性能;3、了解木质活性炭的制备工艺和应用范围;二、实验原理:1、活性炭对亚甲基蓝的吸附特性:活性炭的吸附性能是利用其孔隙结构和表面化学位点来完成的。
根据孔径的不同,将孔隙分为微孔、介孔和宏孔。
微孔和介孔是活性炭成为非常优秀的吸附剂的主要原因。
而表面化学位点则是达到一定程度的吸附选择性的基础,在蓝色染料方面活性炭也具有不错的吸附性能。
亚甲基蓝吸附值是评价活性炭吸附能力的指标之一,可以用于检测活性炭的吸附性能和比较不同的活性炭吸附能力的大小。
亚甲基蓝可以被吸附在活性炭的孔洞中,通过测定未被吸附的亚甲基蓝浓度和初始亚甲基蓝浓度之差来计算出亚甲基蓝的吸附值。
三、实验步骤:1、制备活性炭样品:取制备好的木质活性炭进行研磨,筛选出粒径为0.18-0.25mm的颗粒作为试样。
2、测定活性炭的饱和吸附量:将木质活性炭样品加入至容量为100mL的烧瓶中,加入50mL的亚甲基蓝溶液,摇动30min,然后通过滤膜将木质活性炭和亚甲基蓝分离开来,取滤液中的余量,用比色法分光光度计直接测定其吸光度值,计算亚甲基蓝未被吸附的量。
3、计算吸附值:将亚甲基蓝的初始浓度和未被吸附的浓度相减,得出亚甲基蓝被活性炭吸附的浓度。
根据试样的质量和吸附浓度的比值,计算出活性炭的吸附值。
四、实验结果及分析:根据实验数据测算,木质活性炭的亚甲基蓝吸附值为5.85mg/g。
活性炭的吸附性能受到吸附时间、吸附温度、pH值等因素的影响,因此,要进行综合评估,采取多种指标并综合考虑。
五、实验结论:通过本次实验得到的结果可以看出,木质活性炭具有较好的亚甲基蓝吸附能力,其吸附值为5.85mg/g,这证明了木质活性炭是一种有效的吸附材料,可以应用于废水处理、气体净化等领域。
在日常生活中,我们也可以通过使用活性炭过滤器来净化水或空气,提高生活品质、保护健康。
水污染控制工程实验实验报告姓名:专业年级:试验日期:环境科学与工程学院中国海洋大学实验五 活性碳吸附实验一、实验目的1、加深理解吸附的基本原理。
2、通过实验取得必要的数据,计算吸附容量q e ,并绘制吸附等温线。
3、利用绘制的吸附等温线确定费氏吸附参数K ,1/n 。
二、实验原理活性炭吸附是物理吸附和化学吸附综合作用的结果。
吸附过程一般是可逆的,一方面吸附质被吸附剂吸附,另一方面,一部分已被吸附的吸附质,由于分子热运动的结果,能够脱离吸附剂表面又回到液相中去。
前者为吸附过程,后者为解吸过程。
当吸附速度和解吸速度相等时,即单位时间内活性炭吸附的数量等于解吸的数量时,则吸附质在溶液中的浓度和在活性炭表面的浓度均不再变化而达到了平衡,此时的动态平衡称为吸附平衡,此时吸附质在溶液中的浓度称为平衡浓度C e 。
活性炭的吸附能力以吸附量q e (mg/g )表示。
所谓吸附量是指单位重量的吸附剂所吸附的吸附质的重量。
本实验采用粉状活性炭吸附水中的有机染料,达到吸附平衡后,用分光光度法测得吸附前后有机染料的初始浓度C 0及平衡浓度 C e ,以此计算活性炭的吸附量 q e 。
q e =m)V-(m x e 0C C 式中:C 0—水中有机物初始浓度(mg/L )C e —水中有机物平衡浓度(mg/L ) m —活性炭投加量(g )V —废水量(L )q e —活性炭吸附量(mg/g )在温度一定的条件下,活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高,二者之间的关系曲线为吸附等温线。
以 lgCe 为横坐标,lgqe 为纵坐标,绘制吸附等温线,求得直线斜率1/n 、截距lgK 。
q e =KC e 1/n参数K 主要与吸附剂对吸附质的吸附容量有关,而是吸附力的函数。
三、实验装置及化学药品1、可调速搅拌器;2、烧杯1000 ml ;3、721型分光光度计;4、pH 计或精密pH 试纸、温度计;5、大小烧杯、漏斗;6、粉状活性炭;7、:100mg/L 活性艳蓝KN-R 染料废水;8、0.45微米的滤膜。
《环工综合实验(1)》 (活性炭吸附实验) 实验报告
专 业 环境工程(卓越班) 班 级 姓 名 指导教师 成 绩
东华大学环境科学与工程学院实验中心 二0一六年 11月实验题目 活性炭吸附实验 实验类别 综合 实 验 室 实 验 时 间 实验环境 温度: 湿度: 同组人数 2 本实验报告由我独立完成,绝无抄袭! 承诺人签名 一、 实验目的 • 通过实验加深理解活性炭吸附的基本原理 • 掌握用间歇式静态吸附法确定活性炭等温吸附式的方法 二、 实验仪器及设备 振荡器;秒表; 锥形瓶、分光光度计等。 三、实验原理
体系中化学和物理性质均匀且能采用常规方法分离的部分称为相。不相混溶的两相接触时形成的从一相到另一相的过渡区域称为界面。界面有固气、固液、固固、气液和液液界面五种。吸附是指在固相-气相、固相-液相、固相-固相、液相-气相、液相-液相等体系中,某一相的物质密度或溶于该相中的溶质浓度在界面上发生改变的现象。当它们在界面层中富集(即界面层中的浓度大于在体相中的浓度)时称为正吸附;反之,称为负吸附。大多数有实际应用价值的吸附作用是正吸附。吸附作用是一种界面现象。 吸附作用一般为两种形式,即:物理吸附和化学吸附。物理吸附主要表现为吸附质与吸附剂之间通过物理性力(如:范德华力、氢键力等)相结合,具有吸附热小、速度快、无选择性、过程可逆放热以及吸附为单层/多层的特点,吸附过程受吸附质分子尺寸与吸附剂的孔结构控制(分子筛作用);化学吸附实质是吸附质与吸附剂表面基团之间发生化学反应,以化学键力相结合,具有吸附热大、单层吸附与脱附困难等特点,吸附过程受吸附剂的表面化学特性、吸附质及溶剂的化学性质等因素影响。 • 在界面上已被吸附的物质或在体相中可以被吸附的物质统称为吸附质(adsorbate),能有效地从气相或液相中吸附某些组分的固体物质称为吸附剂(adsorbent),吸附剂具备的共同特点是:大的比表面、一定的表面结构和适宜的孔结构,对吸附质有强烈的选择性吸附能力,不与介质发生化学反应,制备工艺方便,易再生和有良好的力学强度等。 • 吸附剂对吸附质的吸附性能不仅与吸附质分子直径、吸附剂孔径大小相关,还与吸附剂的比表面积、孔结构、及其表面化学性质等有关。 吸附等温线(Adsorption Isotherm): 指一定温度条件下吸附平衡时单位质量吸附剂的吸附量 q 与吸附质在流体相中的分压 p (气相吸附)或浓度 c (液相吸附)之间的关系曲线。
水中苯酚在树脂上的吸附等温线 水中苯酚在活性炭上的吸附等温线
吸附机理和吸附速率 吸附机理: 吸附质被吸附剂吸附的过程一般分为三步:(1)外扩散 (2)内扩散 (3)吸附 ①外扩散:吸附质从流体主体通过扩散传递到吸附剂颗粒的外表面。因为流体与固体接触时,在紧贴固体表面处有一层滞流膜,所以这一步的速率主要取决于吸附质以分子扩散通过这一滞流膜的传递速率。 ②内扩散:吸附质从吸附剂颗粒的外表面通过颗粒上微孔扩散进入颗粒内部,到达颗粒的内部表面。 ③吸附:吸附质被吸附剂吸附在内表面上。 对于物理吸附,第三步通常是瞬间完成的,所以吸附过程的速率由前二步决定 。 • 活性炭具有良好的吸附性能和化学稳定性,是目前国内外应用较广泛的一种非极性的吸附剂。 • 由于活性炭为非极性分子,因而溶解度小的非极性物质容易被吸附,而不能使其自由能降低的污染物既溶解度大的极性物质不易被吸附。活性炭的吸附能力以吸附容量qe表示: • qe=X/M=V(Co-C)/M • 在一定的温度条件下,当存在于溶液中的被吸附物质的浓度与固体表面的被吸附物质的浓度处于动态平衡时,吸附就达到平衡。
1、 吸附剂的比表面积越大,其吸附容量和吸附效果就越好吗?为什么? 答:比表面积越大,不一定吸附容量就越好。吸附剂的比表面积越大,只能说明其吸附能力较大,并不代表吸附容量就越大。吸附容量的大小还与脱吸速度有关,如果脱吸速度很快,就算吸附能力再大,吸附容量也还是没多大提升。吸附容量是一个动态平衡的过程。? 吸附剂的良好吸附性能是由于它具有密集的细孔构造,与吸附有关的物理性能有:a.孔容(VP):吸附剂中微孔的容积称为孔容,通常以单位重量吸附剂中吸附剂微孔的容积来表示(cm3/g);b.比表面积:即单位重量吸附剂所具有的表面积,常用单位是m2/g;c.孔径与孔径分布:在吸附剂内,孔的形状极不规则,孔隙大小也各不相同。细孔愈多,则孔容愈大,比表面也大,有利于吸附质的吸附。粗孔的作用是提供吸附质分子进入吸附剂的通路。? ?吸附过程并不是吸附质被吸附固定在吸附剂上静止过程,而是一个始终在做频繁物质交换的动态过程。吸附质在吸附剂上有相同停留时间的条件下,吸附剂比表面积更大,甲醛分子与吸附剂接触的机会就更多,相应吸附量就越大。因此,提高吸附质停留时间并增加吸附剂比表面积是提升吸附效果的根本措施。? 但是吸附质进入吸附剂开孔的最小通过距离对于吸附性能是非常关键的控制因素,而吸附质最小通过距离则同吸附质分子直径直接相关。如果吸附剂开孔的孔径过小,吸附质最小通过距离大于吸附剂的开孔,则吸附质不能进入孔内,从而不能实现吸附;如果吸附剂开孔孔径过大,虽然吸附质可以进入孔内,但同时吸附质同时也可以容易的从孔中出来,吸附剂也无法很好的将吸附质富集在其孔内;因此,只有吸附剂开孔略大且并不过大于吸附质最小通过距离时,才能有很好的吸附效果。? 另外,表面极性对于是吸附剂的吸附性能非常重要,而且吸附剂表面的官能团可以使吸附剂具有选择吸附性。通常,吸附剂表面含氧官能团越丰富,吸附极性分子的效率越高。
2、目前对吸附剂改性以增加吸附效果研究较多,请问,吸附剂改性的方法有哪些?为何改性后可以增加吸附效果? 答:表面改性也称表面处理,是指为达到某种目的,任何使固体表面性质发生变化的各种措施。固体表面改性后,由于表面性质发生了变化,其它一系列性质(狭缝、湿润、分散)都将发生变化。?通常的改性方法如下:? (1)无机粉体、增强材料和复合材料的改性:用硅烷偶联剂处理;用钛酸酯等偶联剂处理;用表面活性剂覆盖处理;等离子体处理。? (2)高聚物基体的改性:接枝改性;等离子体处理。? 比如:活性炭虽是非极性吸附剂,其表面含有相当多的含氧基团,若硅烷化处理使极性部位憎水化,对水的接触角增大,有利于自水溶液中吸附非极性有机物;反之,若氧化处理增加炭表面的含氧基团,使亲水性增强,则能提高自非水溶剂中吸附极性有机物能力。? 改性改变吸附效果机理:吸附作用一般为两种形式,即:物理吸附和化学吸附。物理吸附主要表现为吸附质与吸附剂之间通过物理性力(如:范德华力、氢键力等)相结合,具有吸附热小,速度快,无选择性,过程可逆放热,以及吸附为单层/多层的特点,吸附过程受吸附质分子尺寸与吸附剂的孔结构控制(分子筛作用);化学吸附实质是吸附质与吸附剂表面基团之间发生化学反应,以化学键力相结合,具有吸附热大,单层吸附与脱附困难等特点,吸附过程受吸附剂的表面化学特性,吸附质及溶剂的化学性质等因素影响。? 吸附剂改性就是通过物理化学方法改变吸附剂与吸附质之间的物理性力和化学键力,从而影响吸附效果。
四、实验步骤 • 1.绘制标准曲线 (1)配制50mg/L活性艳蓝溶液。 (2)用紫外可见分光光度计对样品在500 - 750 nm 波长范围内进行全程扫描,确定最大吸收波长。 一般最大吸收波长为662 - 667nm。 (3)测定标准曲线(活性艳蓝浓度0- 20mg/L时,浓度C 与吸光度A 成正比)。 分别移取0mL,1mL, 2mL,4mL,8mL,16mL,32mL的50mg/L活性艳蓝溶液于100mL比色管中,加水稀释至刻度,在上述最佳波长下,以蒸馏水为参比,测定吸光度。 以浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,拟合出标准曲线方程。 • 2.吸附等温线间歇式吸附实验步骤 (1)将活性炭放在蒸馏水中浸24h,然后放在105℃ 烘箱内烘至恒重,再将烘干后的活性炭压碎,使其成为200目以下筛孔的粉状炭。 因为粒状活性炭要达到吸附平衡耗时太长,往往需数日或数周,为了使实验能在短时间内结束,所以多用粉状炭。 (2)在锥形瓶中,装入30mg的已准备好的粉状活性炭。 (3)在锥形瓶中各注入100mL水,然后按下列体积加入浓度为50mg/L的直接蓝溶液:0mL,12mL,24mL,36mL,48mL,60mL,90mL,120mL。 (4)将锥形瓶置于振荡器上振荡30min,然后用离心法移除活性炭,取上清液测吸光度。 (5)计算各个锥形瓶中分散蓝的去除率、吸附量。并确定弗兰德里希常数 • 实验注意事项: 从离心管中取上清液用移液管,莫直接倒出,避免底部活性碳再次泛起。 五、实验记录及原始数据 由于实验所用比色管为50ml,而实验步骤中的比色管为100ml,因此所有浓度都要×2。 标准曲线1 浓度(mg/L) 吸光度(Abs) 标准曲线方程/线性相关系数
0 0 1 2 4 8 16 32 当前温度:℃
粉末活性炭间歇吸附试验记录 直接蓝加入量(mL) 浓度 (mg/L) 吸光度 (Abs) 剩余浓度(mg/L) 吸附容量 (mg/g) 0 0 0 0 / 12 24 36 48 60 90 120