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1活性炭吸附條件優化

1.1實驗條件及方法

1）對大小兩種顆粒活性炭進行選擇，取兩個燒杯，注入一定量甲基橙溶液，再稱取等量的兩種活性炭投入甲基橙溶液中并進行適當攪拌，靜沉吸附一定時間后，取上清液過濾，測定濾液和吸附前溶液的吸光度。從其脫色率分析出哪種粒徑的活性炭對甲基橙的吸附效果更好。2）確定所用活性炭的粒徑后，依次改變活性炭的用量，甲基橙濃度，pH，吸附時間等條件并用同1）中同樣的方法進行實驗，從而探尋活性炭吸附甲基橙的最佳條件。

1.2甲基橙的測定

用紫外分光光度計做甲基橙（10mg/L）的掃描譜圖，找到甲基橙在不同pH下的峰值，測得結果可知：甲基橙在酸性條件下最大吸收波長為505nm，在堿性條件下最大吸收波長為465nm。

1.2.1標準曲線的繪制

配置一定濃度梯度的甲基橙溶液，用紫外可見分光光度計測定吸光度。對所得標準曲線進行擬合標準曲線方程為：y=24.851x-0.0876，R2=0.9999。其中x為溶液中甲基橙的濃度，y為465nm處的吸光度值。因此，甲基橙濃度的測定方法為：用分光光度計測溶液在465nm波長處的吸光度值，根據線性回歸方程計算出溶液中甲基橙的濃度。

1.2.2脫色率的測定

在一定體積濃度的甲基橙模擬廢水中加入適量活性炭中，在一定試驗條件下，攪拌一定時間后過濾取出濾液，用分光光度計測吸光度，計算脫色率。脫色率=A0-AA0×100%式中，A0為吸附前溶液吸光度；A為吸附后溶液的吸光度。

1.3甲基橙主要實驗參數的確定

本實驗是先確定吸附過程中的某一個條件，然后在此條件確定的基礎上再探索其他實驗的最佳條件。

1.3.1活性炭的粒徑選擇

由于實驗條件的限制，本實驗選擇了兩種粒徑的活性炭，即大顆粒和小顆粒，分別取大小顆粒活性炭各2.5g分別放入兩個小燒杯中，然后向兩個小燒杯中各注入10mg/L甲基橙，將兩個小燒杯放在攪拌器上同時攪拌30分鐘，然后靜止沉淀，再用過濾器過濾，最后取各自濾液測其吸光度，在此之前先測甲基橙溶液的吸光度。所得數據如下：吸附前甲基橙溶液吸光度：1.191；大顆粒活性炭組：0.137；小顆粒活性炭組：0.028。由數據中計算出大顆粒活性炭脫色率為88.5%，小顆粒活性炭為97.6%。由此可知應選擇小顆粒活性炭進行試驗。

1.3.2活性炭用量的選擇

確定了活性炭的粒徑后，在此粒徑下依次改變活性炭的用量，即分別取1.0g，1.5g，2.5g，3.0g活性炭放入小燒杯中，并向其中注入10mg/L甲基橙溶液20ml，然后放在攪拌器上攪拌30分鐘后靜止沉淀，過濾后取濾液測其吸附前后溶液的吸光度，所得數據如下：活性炭用量1克，吸光度0.007；活性炭用量1.5克，吸光度0.010；活性炭用量2.5克，吸光度0.002；活性炭用量3克，吸光度0.055。由所得數據中計算出在不同用量下脫色率依次為99.4%，99.2%，99.8%，95.4%。根據此數據可知活性炭最佳用量為2.5g。

1.3.3吸附時間選擇

往四個小燒杯中各加入2.5g活性炭，并分別注入10mg/L甲基橙20ml，然后放到攪拌器上攪拌20，30，40分鐘，攪拌后靜止沉淀，取濾液測其吸附前后的吸光度，所得數據如下：攪拌時間20分鐘，吸光度為0.025；攪拌時間30分鐘，吸光度為0.023；攪拌時間40分鐘，吸光度為0.022。由此計算得不同時間下的脫色率為97.90%，98.06%，98.15%。根據此數據得知吸附時間為40分鐘。

1.3.4pH的確定

取2.5g活性炭于若干小燒杯中，分別加入10mg/L甲基橙20ml，然后調節其pH分別為2，3，6。放到攪拌器上分別攪拌40分鐘后靜止沉淀，然后取濾液和其吸附前溶液測吸光度。所得數據如下：pH為2時，吸光度為吸附前1.241，吸附后0.004；pH為3時，吸光度為吸附前1.251，吸附后0.026；pH為6時，吸光度為吸附前1.191，吸附后0.022。由以上數據可知的在不同pH下的脫色率為99.68%，97.92%，98.15%。由此可知pH為2時吸附效果最好。

2結論

最終本實驗所得結果為：活性炭粒徑以小粒徑為好，當甲基橙濃度為10mg/L時，活性炭最佳投藥量為2.5g，吸附時間為40分鐘，最佳pH為2。（本文來自于《科技風》雜志。《科技風》雜志簡介詳見.）

作者：李寶寧單位：六九硅業有限公司