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活性炭吸附鉻離子

來源：韓研活性炭網作者：韓研活性炭網 2017-06-09

　　重金屬是科學界非常高度關注的污染物，因為除了不可生物降解之外，它們對整個生態系統都是有毒的。它們具有生物物質生物累積的能力，即使在非常低的濃度下，如鉻。重金屬和其他廢物污染物的存在主要涉及城市化和工業化。各種行業負責通過廢水[和各種途徑將重金屬排放到環境中[。這些重金屬也從農業徑流，化學品泄漏，工業廢水和城市廢水。從水和廢水中去除重金屬有各種各樣的方法。這些方法包括沉淀，凝結和過濾，離子交換，電滲析，和活性炭的吸附。

　　該方法的選擇是基于金屬離子的濃度，效率/成本比和吸附劑的吸附能力。出的這些方法中，活性炭吸附似乎最廣泛使用的用于去除重金屬的方法。活性炭吸附技術被廣泛用于從水溶液中去除重金屬，是因為活性炭是一種清潔材料，具有效果好經濟實惠等優點。

　　活性炭的制造

　　精選富含纖維的材料(椰殼、木材、果殼)用蒸餾水洗滌，曬干7天，然后在45℃下烘干至恒重。將樣品研磨，通過0.14mm篩目尺寸，并儲存在聚乙烯容器中用于分析和處理流出物。接著開始炭化原材料和活化成活性炭的過程，將原材料通過使用爐子，在在400℃的溫度下的無氧環境中將爐子里面的各種原料炭化然后冷卻至室溫。然后將炭化后的材料進行H3PO4活化。將活性炭在H3PO4中攪拌。此后，將預炭化的活性炭漿在常溫下放置過夜，接著在110℃下干燥24小時。活性炭在封閉環境中被激活。也可以使用高溫蒸汽在密閉環境中進行活化。

　　活性炭的表面化學性質

　　活化的活性炭表面化學特征采用Boehm滴定和pH漂移(或pH pzc 零電荷點)。波姆滴定方法被描述如下：主動活性炭(0.5克)分散在一式兩份在各50毫升0.05M的NaHCO3，0.025M的Na2CO3，0.05M NaOH和0.05M的HCl包含在250ml容量的玻璃瓶用緊密的玻璃軟木塞。使用端對端振蕩器以180rpm搖動瓶24小時。此后，使用濾紙過濾樣品，并根據所使用的起始溶液用0.05M NaOH和0.05M HCl滴定。廢水吸附劑表面上的酸性基團的量大致如下描述：NaHCO 3(羧基)， Na 2 CO 3(羧酸和內酯基)和NaOH(羧酸和酚基)。從與濾液反應的HCl的量計算表面堿性位點的數量。

　　活性炭對鉻離子的吸附

　　活性炭在低pH條件下，在吸附鉻離子下受到不利影響。因為pH降低也降低了某些必需元素如硒的溶解度，而同時低pH會增加許多其他元素如銅，鎘和鐵的溶解度。溶液元素的增加會導致活性炭吸附效果下降，所以ph控制對與活性炭吸附來說是有必要的。

　　將每克活性炭加入250ml含有50ml流出物的錐形瓶中，來測試活性炭的接觸時間對鉻離子吸附的影響。將活性炭混合物用旋轉振蕩器以200rpm徹底攪拌30,60,90,120和150分鐘。經過活性炭過濾處理過的污水，然后通過原子吸收光譜(AAS)測定鉻離子。研究在環境溫度(28±2℃)下進行，模擬自然環境下的穩定來進行測試。

　　得到的結論是，增加活性炭接觸時間相應地增加了活性炭的去除和吸附能力百分比。隨著接觸時間增加到150分鐘，Cr 6+的去除率和吸附量(qe)以穩定的速率增加，達到最大值分別為90.35%和0.60。較高的初始吸附速率可能是由于在吸附過程的初始階段可獲得的空位吸附位點數量增加，導致溶液中溶質和吸附劑表面上的溶質之間的濃度梯度增加[。由于吸附動力學取決于活性炭的表面積，這種增加的濃度梯度傾向于增加在吸附初始階段吸附 Cr 6+的速率。

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