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离子交换树脂对铜离子吸附交换行为分析

摘要：交换树脂与铜离子之间可以产生吸附交换行为，并且不同的试验条件会

影响达到铜离子的吸附交换效果。基于此，本文将从树脂种类、pH、树脂投入量、

温度四个方面分析离子交换树脂对铜离子吸附交换行为的影响，从而弄清离子交

换树脂与铜离子之间的吸附交换过程。

关键词：离子交换树脂；铜离子；吸附交换；吸附影响

引言：

离子交换树脂是去除工业废水中铜离子的重要方法，并且具有显著净化的效果。为了对

这一过程进行更好的研究，本文将对离子交换树脂对铜离子的吸附交换行为进行试验，探究

各种试验因素对铜离子吸附交换的影响。

1.材料的选择与处理

1.1试验用水及材料

工业废水模拟液是由添加适量的水配制而成，浓度为500mg/l，pH为5.4。离子交换树

脂选择大孔磺酸型阳离子交换树脂，该树脂的种类较多，在吸附交换过程具有较强的扩散性，

可以有效地加快吸附交换的速度，对具有较好的吸附效果，并且化学结构非常稳定。离子交

换树脂的种类选择D152弱酸树脂、D113弱酸性阳离子交换树脂、D401大孔苯乙烯螯合树脂。

1.2树脂的预处理

离子交换树脂中通常具有一定的杂质，需要通过去离子是去除里面的杂质，如破碎粒子、

泡沫等，从而提高离子交换树脂的浓度。树脂的预处理过程如下：首先，需要使用5%的溶液

对树脂进行浸泡3h，直到去离子水冲洗后呈中性；然后，需要使用6%的HCl溶液对树脂进

行浸泡3h，直到去离子水冲洗后呈中性；最后，需要使用无水乙醇对树脂进行浸泡3h，直

到去离子水冲洗后无醇味。完成上述步骤后，将三种树脂放在30℃的风干机中风干，等待试

验。

2.铜离子吸附试验

2.1树脂种类吸附试验

分别称取D152、D113、D401树脂各0.6g，将其放在250ml的锥形瓶中，加入100ml的

溶液，以此来模拟工业废水的处理过程。其中，的浓度为200mg/l，匀速搅拌溶液，试验温

度为25℃，每隔一段时间进行取样，得出的比吸附量，比较三种树脂的的比吸附量，从而得

出吸附交换效果最好的树脂[1]。

2.2pH吸附试验

称取0.6g的离子交换树脂，将其放在250ml的锥形瓶中，并且加入100ml不同pH的溶

液进行试验，试验的温度为25℃，pH值分别为4、5、6、7、8，匀速搅拌溶液，每隔一段时

间进行取样，得出的比吸附量，比较不同pH值下的比吸附量，从而得出不同pH值对吸附交

换效果的影响。

2.3树脂投入量吸附试验

称取0.15、0.25、0.50、0.80、1.00、1.50g离子交换树脂，将其放在250ml的锥形瓶中，

加入100ml的溶液进行试验，匀速搅拌溶液，试验温度为25℃，每隔一段时间进行取样，得

出的比吸附量，比较不同树脂投入量下的比吸附量，从而得出不同树脂投入量对吸附交换的

影响。

2.4温度吸附试验

称取0.6g离子交换树脂，将其放在250ml的锥形瓶中，加入100ml的溶液进行试验，

匀速搅拌溶液，分别在10、25、50℃的温度下进行试验，每隔一段时间进行取样，得出的比

吸附量，比较不同温度下的比吸附量，从而得出不同温度对吸附交换的影响。

3.结果与分析

3.1树脂种类对吸附的影响

在相同条件下分别对三种离子交换树脂进行试验可以得到以下结论：4h之前，三种树

脂的的比吸附量处于上升趋势，并且D401树脂的上升速率最快，D113、D152树脂分别次之；

5h之后，的比吸附量趋于平缓，三种树脂中的比吸附量不再上升，由此可见，D401树脂对

的比吸附效果最好，的比吸附量最高为45.12mg/g，D113树脂次之，的比吸附量最高为

30.23mg/g，D152树脂比吸附量最低，的比吸附量最高为13.22mg/g。的比吸附量是选择离子

交换树脂的重要依据，根据的比吸附量，可以选择出吸附交换效果最好的树脂，这样有利于

提高吸附交换反应的速率，对具有较好的净化效果。因此，工业废水处理中，通常使用D401

树脂作为废水处理的树脂，以此来加快工业废水中的处理速率，可以有效地将从工业废水中

分离出来，从而保障工业废水处理工艺更加的高效化。

3.2pH对吸附的影响

在相同条件下分别对不同pH进行试验可以得到以下结论：2h之前，的比吸附量处于上

升趋势，并且当pH为5时，