《无机电解质对有机膨润土吸附行为机理影响》-毕业论文.docVIP

精品 韶 关 学 院 毕 业 论 文 毕业论文题目：无机电解质对有机膨润土吸附行为机理影响 学生姓名： 学 号： 院(系)：化学与环境工程学院 专 业：应用化学(精细化工) 班 级： 指导教师姓名及职称： 讲师 起止时间： (教务处制表) 无机电解质对有机膨润土吸附行为机理影响 摘要： 关键词：氯化钠；有机膨润土；吸附；动力学； 无机电解质对有机膨润土吸附行为机理影响 2007级应用化学(精细化工) 李忠诚 指导教师：陆伟东 讲师 膨润土是一种以浆脱石为主要矿物的粘土岩，又称蒙脱石粘土，而膨润土属商业名称。文中有机膨润土主要是指季铵盐阳离子表面活性剂改性的膨润土． 膨润土具有较大的比表面及离子交换容量，吸附性能较好；可用于废水中重金属等污染物的吸附处理。由于膨润土表面硅氧结构极强的亲水性及层间阳离子的水解，故未经改性的膨润土(原土)吸附处理有机物的性能较差．因此，人们用季铵盐阳离子表面活性剂改性膨润土，制得有机或有机一无机复合膨润土，大大改善膨润土的吸附性能，其去除水中有机物的能力比原土高几十至几百倍。有机膨润土可用作吸附剂，采集大气颗粒物中的有机污染物；用作色谱介质分离气态有机混台物口 ]；也可用作危险废物稳定剂 ，有效阻止有机污染物的迁移；有机膨润土在地下水及土壤污染修复方面的应用研究也取得了较大进展嘲。但迄今研究最多的是将有机膨润土用于吸酣处理水中的有机污染物，并对吸附机理、规律及影响因素作了较深人的研究。 膨润土在水处理中的应用可追溯到2O世纪3O年代。1934年Smith 发现蒙脱石能从水溶液中吸收肼等有机阳离子。1937年Olin等翳膨润土用作混凝剂来处理水和废水． 1950年Jordan等 发现与适当的有机铵盐反应以后，膨润土的膨胀特性、疏水性均增强； 1955年Barrer和Macleod等5 觋，膨润土层间的阳离子被四甲基或四乙基铵交换以后其层间距增大，吸附能力也得到增强。但直到6O年代，膨润土才逐渐被用来吸附处理水中的有机物m 。80年代以来，膨润土在环境保护中的应用取得了较大进展，它主要被用于废水净化处理、油污处理、废塑料处理、城市垃圾处理、空气净化与废气处理、放射性废物和危险废物的处理处置，其中用于废水处理的报道最多，特别是有机膨润土极大改善了膨润土的吸附性能，以提高废水中有机物的去除率。而对有机膨润土去除水中有机污染物的机理、规律及影响困素的深入研究，有机膨润土回收利用的探讨研究，促进了有机膨润土在废水处理中的应用． 本文研究无机盐对有机膨润土吸附行为机理的影响。 1、吸附行为 1. 1 膨润土结构性能及其应用 膨润土是一种以蒙脱石为主要矿物成分的非金属层状矿物，其一些性质也都是由蒙脱石所决定的。蒙脱石由颗粒极细的含水铝硅酸盐构成，其化学式可表示为。蒙脱石属于2∶１型结构单元层的二八面体型，单位晶胞由两片顶角朝里的Si-O四面体中夹一片或八面体形成一结构层。处于八面体空隙中的三价、、和离子常常被低价离子取代如代替，常常被代替。由于部分高价阳离子被低价阳离子所取代，使结构层中的氧负电荷过剩。为了保证电荷平衡，水，交换性阳离子如和和有机液体可以进入层间结构，故蒙脱石具有阳离子交换能力。膨润土具有很大的比表面积，表现出极大的膨胀性和较好的吸附性、阳离子交换性，因而它可作为吸收剂、吸附剂、絮凝剂，广泛应用于环保等领域。 1. 2 膨润土改性 由于天然膨润土在水中具有膨胀性、分散悬浮性等特性，因此用天然膨润土处理废水时，效果较差，特别是固—液分离速度慢，絮凝物脱水效果差，影响其实际应用[5]。于是通过改变蒙脱石层间交换阳离子的种类来改变其物理化学性质来处理废水。印染废水中大部分微细颗粒和胶体都带有负电荷[6]，所以用阳离子型表面活性剂改性后的膨润土因其有机碳含量增加，疏水性能得以改善，其对去除水中有机物的能力会得到大大增强。季铵盐阳离子表面活性剂与膨润土发生的离子交换反应如下： 1. 3 课题的提出和研究思路 考虑到实际的印染废水成份复杂，通常含有大量的无机离子和印染助剂，这些物质的存在，会对有机膨润土的吸附性能和吸附机理产生一定的影响。 本研究以CTAC-Bt为吸附剂，根据前期的研究结果[7]，即在CTAC-Bt投加量为1.5g/L，吸附时间为60min，废水pH值为8的条件下，以NaCl等为电解质，分别研究电解质存在下对有机膨润土吸附甲基橙动力学特征的影响，并计算了相关热力学参数（焓变、熵变和吉布斯自由能变化），并以此为依据推测了电解质存在对CTAC-Bt甲基橙吸附机理的影响。 实验部分 2.1主要仪器和试剂 仪器： 紫外分光光度仪 恒温振荡器 锥形瓶 分析天平 电磁搅拌器 试剂： 有机膨润土 LiCl、NaCl、KCl、KBr、KI、Na2SO4、Na3PO4、有机膨