改性凹凸棒土吸附地下水中硝基苯的實驗研究

郝卓莉

摘 要：本文將目標放在研究很多缺水地區(qū)的情況上，研制開發(fā)出了一種新型并且十分有效的，經(jīng)濟節(jié)約型的吸附劑，用于污水的處理方面。名稱為改凹土GXLJ。這種新型的材料是將有機物作為原材料而在常溫下研制出來，制備形成的。使用這種改性的凹土對硝基苯的廢水進行處理之后采集并分析得出一下的結(jié)論是：在硝基苯的濃度為10 mg沒升的時候，這種改性凹土的投入量是0.5 g每升。而液體的pH值大約為7，及液體整體上呈中性。震蕩之后的吸附的時間大致在40 min左右，能夠出除去硝基苯的量接近96%左右。

關(guān)鍵詞：改性 凹凸棒土 硝基苯 吸附廠

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（a）-0228-01

硝基苯作為一種重要的可以溶解很多有機物的液體容積，也能夠作為有機合成原料而被廣泛使用。然而在環(huán)境中，硝基苯長期被排放殘留積累，溶劑的生物降解性能并不是很好。同時作為一種化學藥品，會促使細胞發(fā)生化學癌變，故而有致癌，致畸甚至是導致突變等害處。目前為止在處理廢水的時候，活性炭吸附的物理方法是應用最為廣泛的一種，也是我們?nèi)粘＝?jīng)常見到的。然而由于活性炭的經(jīng)濟效益不是很好，碳的可再生性能較差。在我國目前有十分豐富的凹凸棒土資源儲備，這是一種結(jié)構(gòu)較為復雜的，性質(zhì)也很特殊的美鋁硅酸鹽土礦物。對于這種凹凸棒土進行有機改性能夠改變凹凸棒土表面的電性，使得凹凸棒土的表面具有更好的吸附有機物的性能。

1 實驗

1.1 實驗儀器，藥品

在實驗中用到的實驗儀器有以下幾種：UV-2401PC型分光光度計，PHS-3C型精密PH計，NEXUS型傅立葉紅外光譜儀，SHY-2A型數(shù)顯水浴恒溫振蕩器。用到的藥品有以下：慶陽混啊，硝基苯，硝酸銀，硫酸。以上幾種都屬于分析純。主要原材料凹凸棒土選取江蘇的精選凹凸棒土。

1.2 實驗方法

（1）首先是改性的凹凸棒土的制備。第一步將選取好的精致的凹凸棒土放在馬弗爐中，在400℃的溫度下焙燒接近一個小時左右。其后進行長時間的研磨，次數(shù)接近100左右。

（2）改性凹土能夠有效的使得水中微量的硝基苯得到消除。首先稱取一定量的改性凹土放在100 ml的錐形瓶中，并向其中倒入大約50 ml的10 mg每升的硝基苯的廢水。在振蕩器中震蕩吸附一段的時間時候，測量其中硝基苯的含量，所采取的方法是紫外分光光度法。選用的公式是（A0-A）/A0。其中A0是原始的硝基苯中的吸收光的強度。A是處理之后的硝基苯的吸光的強度。

2 結(jié)果和討論

2.1 改性凹土的投入量對除去硝基苯的能力的影響

首先選取50 ml10 mg每升的具有硝基苯的廢水，通過加入水調(diào)節(jié)溶液接近中性。其后加緊改性凹土。通過不斷的改變，控制加入的改性凹土的含量，檢測溶液中硝基苯的剩余的含量而得出硝基苯的除去率，實驗的結(jié)果用圖表的形式表現(xiàn)出來。

通過實驗得到以下結(jié)論：在初始階段，改性凹土投入量很少的時候，隨著改性凹土量的不斷加入，對硝基苯的除去率明顯增加，基本上成正比的關(guān)系。然而在加入的改性凹土達到一定量之后，硝基苯的除去率基本保持不變。在綜合考慮多個方面的情況以及經(jīng)濟等的情況下，考慮投入的硝基苯的最佳投入量大致在0.5 g沒升左右。

2.2 溶液的酸堿度對硝基苯的除去率的影響

類似的采取控制變量的方法。量取7份50 ml的含有10 mg沒升的硝基苯的廢水，分別采用氫氧化鈉和濃硫酸調(diào)節(jié)使得溶液的PH值成梯度排列如下：4，5，6，7，8，9，10。并在不同的酸堿度的溶液中分別加入改性凹土，加入的過程要保持在不同的酸堿度的溶液中加入等量的改性凹土。同時研究溶液的pH值和硝基苯除去率之間的關(guān)系，同時也用圖表的形式表示出來。

2.3 震蕩的吸附時間對于硝基苯的除去的影響

同樣采取的是控制變量的方法。取六分等量的50 ml10 mg每升的含有硝基苯的廢水，在每個水中同時加進去等量的改性凹土。并對不同的杯子震蕩不同的時間。震蕩之后檢測每個不同的杯子中硝基苯的被消除的含量，即硝基苯的除去率的大小。同之前一樣用圖表的形式表示出來，并得出相應的結(jié)論。有圖表克制，震蕩吸附40 min的時候吸附基本達到平衡的狀態(tài)。震蕩吸附超過40 min之后，對硝基苯的除去率并不很明顯。說明了過長時間的震蕩并沒有對硝基苯的除去產(chǎn)生明顯的效果。所以震蕩時間的選取應該選擇40 min左右為最好。

2.4 改性凹土的電鏡觀測

在掃描電鏡中可以觀測出來改性凹土同之前原有的相比較看來，原有的凹土上表面光滑，比面積相對較?。桓男园纪料鄬τ谠瓉淼陌纪帘砻孑^為疏松粗糙，孔隙率更大。這也很好的解釋了為什么改性凹土更加有利于吸附污水中的硝基苯。

3 結(jié)語

通過以上實驗我們可以得到以下的可靠性的結(jié)論：溶液的酸堿度（pH值的大小），震蕩的時間；加入進去的改性凹土的量的多少都可以在一定程度上影響消極不能的除去率的大小。對于pH值為7（即中性溶液），汗硝基苯為10 mg每升的硝基苯的廢水，當改性凹土的投入量是0.5 g每升的時候，硝基苯的除去率達到最高，接近95.6%。同時，制備改性凹土方法十分簡單，經(jīng)濟性很高。也是一種物美價廉的吸附藥劑。在今后硝基苯廢水處理的過程中個必將實現(xiàn)廣泛的推廣以及使用。

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