实验1 单因素优化活性炭对铜离子的吸附性能..doc

本科生课程实验 （生物工程专业2010年级一班） 实验名称 单因素优化改性活性炭对水中铜离子的吸附性能 姓名 李晓萌 同组人姓名 刘学伟 王晓婷 程瑶 李艳娟 李丹玉 马雪 于宝 张越唐 二○一三年五月 实验1 单因素优化改性活性炭对水中铜离子的吸附性能 实验背景及原理：近年来，饮用水安全是一个受到广泛关注的食品安全问题，一系列的饮用水污染事件说明我国目前的饮用水还存在许多的安全隐患。伴随着工业三废和汽车尾气的大量排放以及农药残留的普遍存在，重金属离子已成为饮用水中常见的污染物，也是饮用水质量衡定的重要指标。活性炭常常作为吸附剂用在水处理中，活性炭是一种多孔性的含物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 活性炭的多孔结构为其提供了大量的表面积，能与气体（杂质）充分接触，从而赋予了活性炭所特有的吸附性能，使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。就磁力一样，所有的分子之间都具有相互引力。正因为如此，活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力，从而达到将有害的杂质吸引到孔径中的目的。但由于活性炭的生产成本较高，再生过程复杂，限制了活性炭的广泛使用。因此如何提高其吸附容量和吸附效率、降低成本，对活性炭进行改性处理是目前研究的热点。活性炭的改性主要包括表面结构改性和表面化学性质改性。表面结构改性有物理法和化学法。表面化学性质改性主要有表面氧化法、表面还原法、负载原子和化合物法和酸碱改性法e＝(ρ0-ρe)V/m 式中：e为平衡吸附量（mg/g）；ρ0和ρe分别为原溶液和溶液浓度（mg/L）；V为溶液体积（L）；m为的质量CuSO4 中，再将反应体系放置于50℃水浴锅中，水浴30分钟后，常温竖直静置10分钟后，取上清液3 mL加入到比色皿中测定铜离子的吸光度。每个样品重复测三次，记录数据。 数据处理与结果： 1 铜离子的标准曲线 不同浓度的铜离子标准溶液的吸光度值图表 标准液浓度 10g/L 5g/L 2.5g/L 1.25g/L 0.625g/L 第一次记录 0.035 0.059 0.126 0.247 0.482 第二次记录 0.036 0.060 0.127 0.247 0.482 第三次记录 0.037 0.060 0.127 0.247 0.482 平均值 0.036 0.597 0.127 0.247 0.482 2 改性活性碳的浓度对吸附量的影响 不同浓度的活性炭的吸光度值图标 活性炭质量(g) 0.05 0.1 0.15 0.2 0.3 第一次记录 0.31 0.278 0.278 0.353 0.272 第二次记录 0.31 0.278 0.277 0.353 0.272 第三次记录 0.31 0.278 0.276 0.353 0.272 平均值 0.31 0.278 0.277 0.353 0.272 处理结果： ）改性活性炭的浓度（A因素）对铜离子吸附性能的影响 根据p值可知改性活性炭的浓度（A因素）对铜离子吸附性能有不显著性影响 实验讨论与分析 本实验为单因素优化改性活性炭对水中铜离子的吸附性能，分析了不同因素对改性活性炭吸附铜离子体系的影响，本小组是对不同浓度活性炭（质量不同）A因素进行了研究。采用了不同质量的活性炭进行实验测其吸光度。通过实验的测定和铜离子标准曲线，可知A因素对水中铜离子的吸附性能有不显著性影响。此实验是基本成功的。 本小组的其他成员分别做了吸附温度（B因素）、吸附时间（C因素）对整个实验体系的影响，可以知道吸附温度和吸附时间对铜离子的吸附性能都没有显著性影响，可以更好地优化活性炭对铜离子的吸附性。 此实验也存在一定的误差，实验中由于只有一台分光光度计在测量时，时间因素影响可能出现误差，由于做实验时人比较多，在静置时可能出现误差影响结果。通过这次实验让我学会分析单因素对某个方法体系的显著性影响，和它的实际应用，对以后的学习有更大帮助。 V