溶液pH值對蒙脫石吸附銅離子的影響

2.2萬字 43頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘 要
伴隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，工業(yè)“三廢”大量排放，廢棄物中所含的重金屬離子已經(jīng)對土壤造成了嚴重的污染。而研究粘土礦物對重金屬離子的吸附是認識土壤受重金屬污染過程和進行土壤修復(fù)改良的主要途徑之一。本文以室內(nèi)試驗為基礎(chǔ)，研究典型粘土礦物蒙脫石對Cu2+的吸附特性，設(shè)定反應(yīng)溫度為25℃、Cu2+初始濃度為100mg/L，考慮溶液pH值和土水比這兩個影響因素，通過去除率和平衡吸附量來反映不同pH環(huán)境下蒙脫石吸附Cu2+的特點。主要研究內(nèi)容和結(jié)論歸結(jié)如下：
（1）溶液pH值對蒙脫石吸附Cu2+性能有著顯著的影響，且在不同的pH范圍內(nèi)和不同土水比下改變?nèi)芤簆H值后蒙脫石對銅離子的去除率和平衡吸附量均會有不同的變化特點。
（2）當(dāng)土水比為0.5時，在pH從1升高至3的過程中，去除率快速上升，平衡吸附量也迅速增大；在pH從3升高至10的過程中，去除率緩慢上升，平衡吸附量也緩慢增大；在pH從10升高至12的過程中，去除率又快速上升并在pH升高至12時達到最大值，相應(yīng)的平衡吸附量也迅速增大并達到最大值。
（3）當(dāng)土水比為1時，在pH從1升高至4的過程中，去除率快速上升，平衡吸附量也迅速增大；在pH從4升高至10的過程中，去除率緩慢上升，平衡吸附量也緩慢增大；在pH從10升高至12的過程中，去除率又快速上升并在pH升高至12時達到最大值，相應(yīng)的平衡吸附量也迅速增大并達到最大值
（4）當(dāng)土水比為2時，在pH從1升高至3的過程中，去除率快速上升，平衡吸附量也迅速增大；在pH從3升高至9的過程中，去除率緩慢上升，平衡吸附量也緩慢增大；當(dāng)pH升高至9以后，pH繼續(xù)升高但去除率和平衡吸附量已達到最大值并保持穩(wěn)定。
（5）當(dāng)溶液pH值=1時，三種土水比的試樣中蒙脫石對Cu2+的平衡吸附量和去除率都處在一個很低的水平，并且此時提高溶液pH值可以使蒙脫石對Cu2+的平衡吸附量和去除率快速上升，說明pH低的環(huán)境對蒙脫石吸附Cu2+的抑制作用十分顯著，并且這種抑制作用會隨著pH的升高而快速降低；在pH從4升高到10的過程中，三種試樣的平衡吸附量和去除率都呈現(xiàn)很緩慢的增長，這個階段pH值的變化對蒙脫石吸附銅離子的影響較小；在pH從10升高到12的過程中，溶液中的氫氧根離子濃度逐步升高到一個較高的水平，可以與超出蒙脫石吸附容量部分的銅離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)沉淀，試驗中三種土水比的試樣在該pH范圍內(nèi)去除率都逐步上升并最終達到99%左右。


關(guān)鍵詞：銅；蒙脫石；吸附；pH值；土水比