2(专)活性炭吸附实验

活性炭吸附实验一 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过程包括物理吸附和化学吸附。

其基ᴀ原理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。

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表面积聚而被吸附，同时也有一些被吸附物质由于分子的运动而离开活性炭表面，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。

单位重量的活性炭吸附溶质的数量q e ，即吸附容量可按下式计算:mC C V q e )(0-=式中 q e —活性炭吸附量，即单位重量的吸附剂所吸附的物质量，mg/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浓度，mg/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吸附等温线，通常用Fruendlich 经验式加以表达。

n e C K q 1*=式中 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；K 、n 值求法如下：通过间歇式活性炭吸附实验测得q e 、C 相应之值，将式上式到对数后变换为下式：C nK q e lg 1lg lg +=将q e 、C 相应值点绘在双对数坐标纸上，所得直线的斜率为1/n ，截距则为k 。

三 实验设备及用具1、振荡器一台；2、分析天平一台；3、分光光度计一台；4、250mL 三角烧杯5个；5、100mL 容量瓶6个；6、活性炭（粉状和粒状）；7、亚甲基兰。

8、活性炭连续流吸附实验装置 四 实验步骤1、 间歇式活性炭吸附实验①配制浓度为50mg/L 的亚甲兰溶液于1000mL 容量瓶中；②用十倍稀释法依次配制浓度为5mg/L 、1mg/L 、0.5mg/L 、0.1mg/L 、0.05mg/L 、0.01mg/L 的亚甲兰溶液于100mL 容量瓶中；③用分光光度计测定其吸光度值(吸附波长为665nm)，记录到表1中，绘制标准曲线；④取5个250mL的三角瓶，用天平分别称取100mg、200mg、300mg、400mg、500mg的粉活性炭投入三角瓶中，每瓶中加入100mL50mg/L亚甲基兰溶液；⑤将三角烧瓶放在振荡器上振荡（震荡器的速度要由小变大，但也不能太大，否则会将活性碳粉粘到瓶壁上），当达到吸附平衡时停止振荡。

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.。

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；(2) 熟悉整个实验过程的操作；(3) 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；(4) 学会使用一级动力学、二级动力学方程拟合分析，对 PAC 的吸附进行动力学分析研究；(5) 了解活性炭改性的方法以及其影响因素。

2 实验原理2.1 活性炭间隙性吸附实验原理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，己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到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两种吸附综合的结果。

当活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等时，即单位时间内的活性炭的数量等于解吸的数量时，此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在变化，而达到平衡，此时的动平衡称为活性炭吸附平衡而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表示。

式中：q ——活性炭吸附量，即单位重量的吸附剂所吸附的物质量，g/g；V ——污水体积，L；C0、C ——分别为吸附前原水及吸附平衡时污水中的物质浓度，g/L；X ——被吸附物质重量，g；M ——活性炭投加量，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，两者之间的变化称为吸附等温线，通常费用兰德里希经验公式加以表达。

式中：q ——活性炭吸附量，g/g ；C ——被吸附物质平衡浓度g/L；K、n ——溶液的浓度，pH值以及吸附剂和被吸附物质的性质有关的常数。

K、n值求法如下：通过间歇式活性炭吸附实验测得q、C相应之值，将式取对数后变换为下式：将q、C相应值点绘在双对数坐标纸上，所得直线的斜率为1/n，截距则为K。

此外，还有朗缪尔吸附等温式，它通常用来描述物质在均一表面上的单层吸附，表达式为：由于间歇式静态吸附法处理能力低、设备多，故在工程中多采用连续流活性炭吸附法，即活性炭动态吸附法。

实验4静态活性炭吸附实验实验2静态活性炭吸附实验一、目的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。

性能，并熟悉整个实验过程的操作。

掌握间歇”用“间歇”法确定活性炭处理污水的设计参数的方法。

参数的方法。

二、原理活性炭吸附，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，以达到净化水质的作用。

或多种物质的吸附作用，以达到净化水质的作用。

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.这就使其他分于吸附于其表面上，则受到不平衡的力.这就使其他分于吸附于其表面上，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为物理吸附；学作用，此为化学吸附。

学作用，此为化学吸附。

活性炭的吸附是上述两种吸附综合作用的结果。

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速度和解吸速度相等时，性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等时，即单位时问内活性炭吸附的数量等于解吸的数量时，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交化，液中的浓度和在活性炭表面的浓度均不再交化，即达到了平衡，此时的动态平衡称为活性炭吸附平衡。

平衡，此时的动态平衡称为活性炭吸附平衡。

而此时被吸附物质在溶液中的浓度称为平衡浓度。

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表示活性炭的吸附能力以吸附量表示在温度一定的条件下，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，度的提高而提高.两者之间的变化曲线称为吸附等温线，通常用费兰德利希经验式加以表达。

用费兰德利希经验式加以表达。

三、设备及用具1.三角烧杯个；.三角烧杯6个2.摇床；.摇床；3.烘箱；.烘箱；4.分光光度计，玻璃器皿，滤纸，比色管等；.分光光度计，玻璃器皿，滤纸，比色管等；5.活性炭.6.亚甲基蓝.亚甲基蓝溶液四、内容与步骤(一)画出标准曲线(二)测定活性炭处理染料水的效果(一)画出标准曲线1.根据亚甲基蓝溶液，自配，1%,5%,根据亚甲基蓝溶液，自配0,,,10%,20%,40%,60%,80%,100%,,,,,比例的标准溶液2.利用分光光度计，测定各标准溶液的吸光利用分光光度计，度3.绘制标准曲线(二)测定活性炭处理染料水的效果1.在六个在六个500mL的三角烧瓶中发别投加、的三角烧瓶中发别投加0、的三角烧瓶中发别投加50、100、150、200、250mg活性炭。

活性碳吸附综合实验报告.docx1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；(2)熟悉整个实验过程的操作；(3)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；(4)学会使⽤⼀级动⼒学、⼆级动⼒学⽅程拟合分析，对PAC 的吸附进⾏动⼒学分析研究；(5)了解活性炭改性的⽅法以及其影响因素。

2实验原理2.1活性炭间隙性吸附实验原理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，⼰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到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两种吸附综合的结果。

当活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等时，即单位时间内的活性炭的数量等于解吸的数量时，此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在变化，⽽达到平衡，此时的动平衡称为活性炭吸附平衡⽽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表⽰。

式中：q ——活性炭吸附量，即单位重量的吸附剂所吸附的物质量，g/g；V ——污⽔体积，L；C0、C ——分别为吸附前原⽔及吸附平衡时污⽔中的物质浓度，g/L；X ——被吸附物质重量，g；M ——活性炭投加量，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，两者之间的变化称为吸附等温线，通常费⽤兰德⾥希经验公式加以表达。

式中：q ——活性炭吸附量，g/g ；C ——被吸附物质平衡浓度g/L；K、n ——溶液的浓度，pH值以及吸附剂和被吸附物质的性质有关的常数。

K、n值求法如下：通过间歇式活性炭吸附实验测得q、C相应之值，将式取对数后变换为下式：将q、C相应值点绘在双对数坐标纸上，所得直线的斜率为1/n，截距则为K。

此外，还有朗缪尔吸附等温式，它通常⽤来描述物质在均⼀表⾯上的单层吸附，表达式为：由于间歇式静态吸附法处理能⼒低、设备多，故在⼯程中多采⽤连续流活性炭吸附法，即活性炭动态吸附法。

实验三活性炭吸附实验一、实验目的1、了解活性炭吸附的特点；2、观察活性炭对印染废水和生活污水的色度的去除过程。

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，返回到液相或气相中去，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：一方面是由于活性炭内部分子在各个方面都受着同等大小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，此过程为物理吸附；另一方面是由于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作用的结果。

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、教学重点与难点教学重点：吸附机理，实验方案的设计教学难点：实验方案的设计四、实验仪器设备比色管；活性炭吸附实验装置(如下图)。

五、实验过程（步骤）1、配制实验废水（染料废水）采用两种染料配置实验用废水。

一是生物染料，二是化工染料。

分别称取1g质量的染料配置成10L的染料废水进行实验。

2、实验装置运行（1）连接好活性炭吸附实验装置；（2）分别用生物染料废水、化工染料废水和生活污水按10L/h左右的进水流量进入活性炭吸附柱进行吸附实验；（3）吸附完成后对出水水样测其色度。

3、水样的测定对原废水和吸附后废水分别采用“目测比色法”测定其色度。

六、实验数据记录和处理实验数据记录和处理七、思考题活性炭吸附达到饱和后能否再次利用？。

活性炭吸附实验1.实验目的本实验用亚甲基蓝（C16H18ClN3S）代替工业废水中有机污染物，采用活性炭吸附法，探究活性炭投放量、吸附时间等因素对活性炭吸附性的影响，探究活性炭处理有机污染水体时的最优工艺参数。

2.实验原理2.1活性炭特性活性炭是水处理吸附法中广泛应用的吸附剂之一，有粒状和粉状两种。

其中粉末活性炭应用于水处理在国内外已有较长的历史。

活性炭是一种暗黑色含炭物质，具有发达的微孔构造和巨大的比表面积。

它化学性质稳定，可耐强酸强碱，具有良好吸附性能，是多孔的疏水性吸附剂。

活性炭最初用于制糖业，后来广泛用于去除受污染水中的有机物和某些无机物。

它几乎可以用含有碳的任何物质做原材料来制造，活性炭在制造过程中，其挥发性有机物被去除，晶格间生成空隙，形成许多形状各异的细孔。

其孔隙占活性炭总体积的 70%～ 80%，每克活性炭的表面积可高达 500 ～ 1700 平方米，但 99.9％都在多孔结构的内部。

活性炭的极大吸附能力即在于它具有这样大的吸附面积[1,2]。

2.2活性炭吸附特征活性炭的孔隙大小分布很宽，从 10-1nm 到104nm 以上，一般按孔径大小分为微孔、过渡孔和大孔。

在吸附过程中，真正决定活性炭吸附能力的是微孔结构。

活性炭的全部比表面几乎都是微孔构成的，粗孔和过渡孔只起着吸附通道作用，但它们的存在和分布在相当程度上影响了吸附和脱附速率。

研究表明，活性炭吸附同时存在着物理吸附、化学吸附和离子交换吸附。

在活性炭吸附法水处理过程中,利用3种吸附的综合作用达到去除污染物的目的。

对于不同的吸附物质,3种吸附所起的作用不同。

（1）物理吸附分子力产生的吸附称为物理吸附,它的特点是被吸附的分子不是附着在吸附剂表面固定点上,而稍能在界面上作自由移动。

物理吸附可以形成单分子层吸附,又可形成多分子层吸附。

由于分子力的普遍存在, 一种吸附剂可以吸附多种物质,但由于吸附物质不同,吸附量也有所差别。

这种吸附现象与吸附剂的表面积、细孔分布有着密切关系,也和吸附剂表面力有关。

活性炭吸附实验活性炭吸附是目前国内外应用较多的一种水处理工艺，由于活性炭种类多、可去除物质复杂，因此掌握活性炭吸附工艺设计参数的方法，对水处理工程技术人员至关重要。

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”法确定活性炭处理污水设计参数的方法。

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，往往使用活性炭吸附装置。

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，这就使其它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，即单位时间内活性炭吸附的数量等于解吸的数量时，此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，而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。

0()e e V C C q m-=3-2-1 式中， q e ——活性炭吸附量，即单位重量的吸附剂所吸附的物质量（mg/g ）； V ——污水体积（L ）；C 0、C e ——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（mg/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Freundlich （费兰德利希）经验式加以表达：1ne e q K C =⋅ 3-2-2式中， q e ——活供炭吸附量（mg/g ）；C e ——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。