活性炭吸附实验报告
实验 3 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。
1 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 2 3.2 试剂：活性炭、亚甲基蓝四、实验步骤
（1 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。
2、
用移液管分别移取亚甲基蓝标准溶液 5、10、20、30、40ml 于
100ml 容量瓶中，用蒸馏水稀释至 100ml 刻度线处，摇匀，以水为参比，在波长 470nm 处，用1cm 比色皿测定吸光度，绘出标准曲线。（2 2 ）
、吸附等温线间歇式吸附实验步骤
1、用分光光度法测定原水中亚甲基蓝含量，同时测定水温和 PH。
2、将活性炭粉末，用蒸馏水洗去细粉，并在 105℃下烘至恒重。
3、在五个三角瓶中分别放入 100、200、300、400、500mg 粉状活性炭，加入 200ml水样。
4、将三角瓶放入恒温振荡器上震动 1 小时，静置 10min。
5、吸取上清液，在分光光度计上测定吸光度,并在标准曲线上查得相应的浓度，计算亚甲基蓝的去除率吸附量。
五、注意事项
1、实验所得的 qe 若为负值，则说明活性炭明显的吸附了溶剂，此时应调换活性炭或调换水样。
2、在测水样的吸光度之前，应该取水样的上清液然后再分光光度计上测相应的吸光度。
3、连续流吸附实验时，如果第一个活性炭柱出水中溶质浓度值很小，则可增大进水流量或停止第二、三个活性炭柱进水，只用一个炭柱。反之，如果第一个炭柱进出水溶质浓度相差无几，则可减少进水量。
4、进入活性炭柱的水中浑浊度较高时，应进行过滤去除杂质。
六、实验结果与分析
1 6.1 实验结果
亚甲基蓝浓度与吸光度序号 1 2 3 4 5 浓度 mg/l 5 10 20 30 40 吸光度 A1 0.078 0.098 0.153 0.205 0.256 亚甲基蓝标准曲线y = 0.0052x + 0.0497R 2
= 0.998200.050.10.150.20.250 5 10 15 20 25 30 35亚甲基蓝浓度（mg/L)吸光度A
活性炭投加量吸光度 A 原亚甲基蓝浓度C 0 /(mg/L) 吸附平衡后亚甲基蓝浓度 C/(mg/L) logC C0-C C0-C/m logC0-C/m 100mg 0.217 32.173 1.507 59.808 0.598 -0.223 0.232 35.058 1.545 56.923 0.569 -0.245 0.23 91.981 34.673 1.540 57.308 0.573 -0.242
0.212
31.212 1.494 60.769 0.608 -0.216 0.197 28.327 1.452 63.654 0.637 -0.196 200mg 0.136
16.596 1.220 75.385 0.754 -0.123 0.132
15.827 1.199 76.154 0.762 -0.118 0.122 91.981 13.904 1.143 78.077 0.781 -0.107 0.102
10.058 1.002 81.923 0.819 -0.087 0.104
10.442 1.019 81.539 0.815 -0.089 300mg 0.121
13.712 1.137 78.269 0.783 -0.106 0.129 15.250 1.183 76.731 0.767 -0.115 0.11 91.981 11.596 1.064 80.385 0.804 -0.095
0.099
9.481 0.977 82.500 0.825 -0.084 0.105 10.635 1.027 81.346 0.813 -0.090 400mg 0.191
27.173 1.434 64.808 0.648 -0.188 0.174 23.904 1.378 68.077 0.681 -0.167 0.13 91.981 15.442 1.189 76.539 0.765 -0.116 0.121
13.712 1.137 78.269 0.783 -0.106 0.189 26.788 1.428 65.193 0.652 -0.186 500mg 0.236
35.827 1.554 56.154 0.562 -0.251
活性炭间歇吸附试验记录活性炭投加量(mg) lgK 1/n K n 100 0.5695 -0.5266 3.7111 -1.899 200 0.0785 -0.1641 1.1981 -
6.0938 300 0.0668 -0.1529 1.1662 -6.5402 400 0.2109 -0.2769 1.6252 -3.6114 500 0.3806 -0.4024 2.4021 -2.4851 吸附等温线（1）根据测定数据绘制吸附等温线；（2）根据 Freundlich 等温线，确定方程中常数 K，n；（3）讨论实验数据与吸附等温线的关系。
思
考
题
1．吸附等温线有什么现实意义？（1）宏观地总括吸附量、吸附强度、吸附状态等作为吸附现象方面的特性；（2）判断吸附现象的本质，如属于分配（线性），还是吸附（非线性）；（3）用于计算吸附剂的孔径、比表面等重要物理参数；（4）吸附等温曲线用途广泛,在许多行业都有应用，如地质科学方面、煤炭方面。
2．作吸附等温线时为什么要用粉状炭？废水中的物质经活性炭吸附后分散好，容易单层吸附。
3．实验结果受哪些因素影响较大，该如何控制？实验结果受实验温度、吸附质的分压、活性碳性质（比表面积、孔隙率等）
0.213 31.404 1.497 60.577 0.606 -0.218 0.173 91.981 23.712
1.375 68.269 0.683 -0.166 0.152
19.673 1.294 72.308 0.723 -0.141 0.146 18.519 1.268 73.462 0.735 -0.134