環(huán)境科學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文蕎麥殼對(duì)污染水體中cu2+、zn2+離子的吸附性能研究

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　蕎麥殼對(duì)污染水體中Cu2+、Zn2+離子的吸附性能研究</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí)

2、 環(huán)境科學(xué) </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　目錄&

3、lt;/b></p><p><b>　　引言1</b></p><p><b>　　1材料與方法3</b></p><p><b>　　1.1實(shí)驗(yàn)儀器3</b></p><p>　　1.2實(shí)驗(yàn)試劑與試樣3</p><p>　　1.2.1實(shí)

4、驗(yàn)試劑3</p><p>　　1.2.2實(shí)驗(yàn)試樣3</p><p><b>　　1.3實(shí)驗(yàn)方法3</b></p><p>　　1.3.1蕎麥殼粒徑的改變對(duì)重金屬離子吸附性能的影響3</p><p>　　1.3.2初始濃度的改變對(duì)重金屬離子吸附性能的影響3</p><p>　　1.3.3溫

5、度的改變對(duì)重金屬離子吸附性能的影響4</p><p>　　1.3.4吸附時(shí)間的改變對(duì)重金屬離子吸附性能的影響4</p><p>　　1.3.5 pH的改變對(duì)重金屬離子吸附性能的影響4</p><p>　　1.4Cu2+、Zn2+標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作5</p><p>　　1.4.1 GB/T5750.6-2006水質(zhì)銅的測(cè)定 二乙基二硫代氨

6、基甲酸鈉分光光度法5</p><p>　　1.4.2 GBT 7472-87 水質(zhì) 鋅的測(cè)定 雙硫腙分光光度法6</p><p><b>　　1.5計(jì)算公式8</b></p><p><b>　　2結(jié)果與討論9</b></p><p>　　2.1不同蕎麥殼粒徑對(duì)重金屬離子吸附性能的影響9&

7、lt;/p><p>　　2.1.1蕎麥殼粒徑的改變對(duì)Cu2+吸附量和吸附率的影響9</p><p>　　2.1.2蕎麥殼粒徑的改變對(duì)Zn2+吸附量和吸附率的影響10</p><p>　　2.2初始濃度的改變對(duì)重金屬離子吸附性能的影響11</p><p>　　2.2.1初始濃度的改變對(duì)Cu2+吸附量和吸附率的影響11</p>

8、<p>　　2.2.2初始濃度的改變對(duì)Zn2+吸附量和吸附率的影響13</p><p>　　2.3溫度的改變對(duì)重金屬離子吸附性能的影響14</p><p>　　2.3.1溫度的改變對(duì)Cu2+吸附量和吸附率的影響14</p><p>　　2.3.2溫度的改變對(duì)Zn2+吸附量和吸附率的影響15</p><p>　　2.4吸附時(shí)間

9、的改變吸附重金屬離子性能的影響16</p><p>　　2.4.1吸附時(shí)間的改變對(duì)Cu2+吸附量和吸附率的影響16</p><p>　　2.4.2吸附時(shí)間的改變對(duì)Zn2+吸附量和吸附率的影響17</p><p>　　2.5 pH的改變對(duì)重金屬離子吸附性能的影響19</p><p>　　2.5.1 pH的改變對(duì)Zn2+ 吸附量和吸附率的

10、影響19</p><p><b>　　3小結(jié)21</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)22</b></p><p>　　致謝錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　蕎麥殼對(duì)污染水體中Cu2+、Zn2+離子的吸附性能研究</p><p>　　[摘要] 在處理工

11、業(yè)廢水中金屬離子的方法中，吸附法以其操作簡(jiǎn)單、高效低耗而作為一種重要的重金屬污染治理方法得到了廣泛的應(yīng)用。廉價(jià)高效的吸附材料成為水處理領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)，其中金屬的生物吸附因其科學(xué)的新穎性和在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用潛力，一直受到極大的重視。本文將蕎麥殼作為生物吸附劑，選擇Cu2+、Zn2+兩種離子作為吸附質(zhì)，研究蕎麥殼對(duì)污水中Cu2+、Zn2+的吸附特征。本實(shí)驗(yàn)將蕎麥殼粉碎篩分成20、40、60、80、100（目）5種粒級(jí)，在單一重金屬離子體系

12、中，探討不同粒度、吸附時(shí)間、pH值和吸附劑初始濃度情況下，蕎麥殼對(duì)Cu2+、Zn2+兩種離子的吸附能力，從而得出蕎麥殼對(duì)重金屬的最佳吸附條件。實(shí)驗(yàn)表明在優(yōu)化條件下：35℃，起始銅離子為10mg·L-1，蕎麥殼粒徑100目，吸附時(shí)間1h，蕎麥殼對(duì)銅離子吸附率和吸附量達(dá)到62.78%和0.000157g·g-1；43℃，起始鋅離子為10mg·L-1，蕎麥殼粒徑100目，吸附時(shí)間5h，蕎麥殼對(duì)銅離子吸附率和吸附量

13、達(dá)到93.10.78%和0.00931g·g-1。</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 生物吸附；蕎麥殼；重金屬離子；銅離子；鋅離子</p><p>　　The study of adsorbing Zn2+ 、Cu2+in the polluted water by buckwheat shell</p><p>　　[Abstract] In the t

14、reatment of industrial waste water of metal ions method, adsorption method with its simple operation, high efficiency and low energy consumption as a kind of important heavy metal pollution treatment method has been wide

15、ly used. Cheap efficient adsorption materials become a hot spot in the field of water treatment, biosorption of metals has beenrecently receiving a great deal of attention for both its scientific novelty and application

16、potential in environmental protection or </p><p>　　[Keyword] biosorption ;buckwheat shell ;heavy metal ;Zn2+ ;Cu2+</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　重金屬是指比重大于5g·cm-3的金屬元素

17、，在自然界中大約存在45種。但是，由于不同的重金屬在土壤中毒性差別很大，所以在環(huán)境科學(xué)中人們通常關(guān)注Hg、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni、Mu、Co等。重金屬?gòu)U水主要來(lái)自礦山坑內(nèi)排水、廢石場(chǎng)淋浸水、選礦廠尾礦排水、有色金屬冶煉廠除塵排水、有色金屬加工廠酸洗水、電鍍廠鍍件洗滌水、鋼鐵廠酸洗排水，以及電解、農(nóng)藥、醫(yī)藥、煙草、油漆、顏料等工業(yè)。</p><p>　　重金屬是最具潛在危害的重要污染物。重金屬隨廢水排出

18、時(shí)，即使?jié)舛群苄。材茉斐晌：?。其廢水污染有如下特點(diǎn)[1][2]：（1）毒性具有長(zhǎng)期持續(xù)性；（2）經(jīng)生物可大量富集，這種生物富集的特性是重金屬?gòu)U水污染的突出特點(diǎn)；（3）重金屬無(wú)論采用何種處理方法或微生物都不能降解，只不過(guò)改變其化合價(jià)和化合物種類；（4）在天然水體中只要有微量重金屬，即可產(chǎn)生毒性反應(yīng)，一般重金屬產(chǎn)生毒性的范圍大約1.0~10mg之間，毒性較強(qiáng)的重金屬如鎘、汞等毒性濃度范圍在0.001~0.1mg·L-1。因此，必

19、須嚴(yán)格控制重金屬?gòu)U水的污染。</p><p>　　當(dāng)前，在世界范圍內(nèi)，人們對(duì)重金屬?gòu)U水的治理愈益重視。對(duì)重金屬?gòu)U水的處理技術(shù)進(jìn)行了大量的研究，提出了許多新的有效的處理方法。重金屬?gòu)U水的處理方法有物理法、化學(xué)法，但更多的是把化學(xué)和物理方法結(jié)合起來(lái)。目前采用的常規(guī)方法有中和法、硫化法、電解處理法、膜分離法、離子交換法、吸附法、離子浮選法、萃取法、化學(xué)沉淀法、氧化還原法和液膜法等[3][4]。</p>&

20、lt;p>　　生物吸附劑是具有從重金屬?gòu)U水中吸附分離重金屬能力的生物體及其衍生物。從操作可行性及經(jīng)濟(jì)性方面考慮，生物吸附劑應(yīng)具備以下幾個(gè)條件：(1)吸附和解吸速率快；(2)生產(chǎn)成本低，可重復(fù)使用；(3)具有理想的粒度、形狀、機(jī)械強(qiáng)度，以便在連續(xù)流系統(tǒng)中應(yīng)用；(4)與水溶液的兩相分離應(yīng)高效、快速、廉價(jià)；(5)具有選擇性：(6)再生時(shí)吸附劑損失量小，經(jīng)濟(jì)上可行。</p><p>　　常用的生物吸附劑有：（1）細(xì)

21、菌。趙曉紅等[5]研究了SRV菌(脫硫腸桿菌屬)對(duì)Cu2+的吸附，在菌廢比1∶1的情況下，對(duì)初始Cu2+濃度為246.8mg·L-1的廢水去除率達(dá)99.12%。李清彪等[6]用黃抱展齒革菌形成的菌絲球處理含Pb2+廢水，去除率達(dá)到了95%以上；(2)真菌。李明春等利用活性和非活性假絲酵母菌對(duì)銅、錫、鎳的吸附能力進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)表明30min時(shí)吸附量己達(dá)到總吸附量的90%以上[7];(3)藻酸鹽是從褐海藻中提出來(lái)的，它是重金屬離子

22、的吸附劑，吸附時(shí)重金屬離子與其中的金屬離子(如Na)發(fā)生離子交換，實(shí)驗(yàn)測(cè)定，藻酸鈉對(duì)Cu2+的吸附容量為107mg/g；(4)梧桐落葉碎屑也能吸附水中的重金屬離子，尤其是對(duì)Cu2+的吸附效率更高達(dá)90%。</p><p>　　蕎麥（學(xué)名：Fagopyrum esculentum）是蓼科蕎麥屬的植物，普通蕎麥和同屬的苦蕎麥（F. tartaricum Gaertn）、金蕎麥（F. cymosum L.）都可以作為糧

23、食，但蕎麥和其他糧食作物不同，不屬于禾本科，是一種雙子葉植物。</p><p>　　蕎麥殼多做枕頭，據(jù)介紹，蕎麥殼對(duì)人體具有明目的療效，而且蕎麥殼在枕頭里慢慢地挪動(dòng)，能起到按摩的作用，緩解頸部疲勞。 </p><p>　　因此，該資源的開發(fā)利用潛力巨大，前景廣闊。而直接用蕎麥殼作為吸附劑去除廢水中的重金屬離子，目前尚未有報(bào)道。</p><p>　　本項(xiàng)目是研究蕎麥殼

24、對(duì)污水中Zn2+、Cu2+離子的處理效果，研究蕎麥殼粒度、離子初始濃度、溫度、吸附時(shí)間、pH值變化對(duì)吸附的影響。從而得到Zn2+、Cu2+離子的最佳處理?xiàng)l件。</p><p><b>　　1材料與方法</b></p><p><b>　　1.1實(shí)驗(yàn)儀器</b></p><p>　　722s型可見光分光光度計(jì)（上海精密科學(xué)

25、儀器制造有限公司）；精密試紙（上海三愛思試劑有限公司）;EL204型電子天平(梅特勒托厲多有限公司)；YA.ZBI-20自控型不銹鋼蒸餾水器（上海申安意料器械廠）；GHG9240ZHWY-200B全溫型多振幅軌道搖床（上海自城分析儀器制造有限工資）；五兩裝高速中藥粉碎機(jī)（武義縣屹立工具有限公司）</p><p>　　1.2實(shí)驗(yàn)試劑與試樣</p><p><b>　　1.2.1實(shí)驗(yàn)

26、試劑</b></p><p>　　四氯化碳；乙酸；雙硫腙；金屬鋅；五水合硫代硫酸鈉；乙酸鈉；銅粉；乙二胺四乙酸二鈉；檸檬酸三銨；甲酚紅；乙醇；氨水 </p><p>　　以上試劑都是分析純（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)有限公司制造）</p><p>　　硝酸 優(yōu)級(jí)純（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)有限公司制造）</p><p><b>　　1.2.2

27、實(shí)驗(yàn)試樣</b></p><p>　　將收集到的蕎麥殼用蒸餾水清洗數(shù)次后放入烘箱中，65℃下烘干。待冷卻至室溫后粉碎，過(guò)尼龍篩，得到20、40、60、80、100(目)粒徑的蕎麥殼，裝入聚乙烯袋中密封保存以備使用。</p><p><b>　　1.3實(shí)驗(yàn)方法</b></p><p>　　1.3.1蕎麥殼粒徑的改變對(duì)重金屬離子吸附性能

28、的影響</p><p>　　1.3.1.1蕎麥殼粒徑的改變對(duì)Cu2+吸附性能的影響</p><p>　　分別稱取不同目數(shù)的蕎麥殼2g加入錐形瓶中，加入90mL去離子水和10mL0.1g·L-1硫酸銅溶液。在搖床中震蕩1h后靜置24h，用中速定量濾紙過(guò)濾，用分光光度計(jì)法測(cè)定溶液中銅離子的濃度。</p><p>　　1.3.1.2蕎麥殼粒徑的改變對(duì)Zn2+吸附

29、性能的影響</p><p>　　稱取不同目數(shù)的蕎麥殼0.1000g加入6只錐形瓶中，加入90ml去離子水和10mL0.1 g·L-1硫酸鋅。在搖床中震蕩1h后靜置24h，用中速定量濾紙過(guò)濾，用分光光度計(jì)法測(cè)定溶液中鋅離子的濃度。</p><p>　　1.3.2初始濃度的改變對(duì)重金屬離子吸附性能的影響</p><p>　　1.3.2.1初始濃度的改變對(duì)Cu2

30、+吸附性能的影響</p><p>　　準(zhǔn)確量取100mL溶液濃度分別為0.01、0.04、0.08、0.12、0.16、0.20g/L的銅溶液與1~6號(hào)250mL錐形瓶中，分別加入2g100(目)的蕎麥殼搖勻，在振蕩器中振蕩5h，靜置24h，用中速定量濾紙過(guò)濾，用分光光度計(jì)法測(cè)定溶液中銅離子的濃度。</p><p>　　1.3.2.2初始濃度的改變對(duì)Zn2+吸附性能的影響</p>

31、;<p>　　準(zhǔn)確量取100mL溶液濃度分別為0.01、0.02、0.04、0.06.、0.08、0.10 g·L-1的銅溶液與1~6號(hào)250mL錐形瓶中，分別加入0.1000g100(目)的蕎麥殼搖勻，在振蕩器中振蕩5h，靜置24h，用中速定量濾紙過(guò)濾，用分光光度計(jì)法測(cè)定溶液中鋅離子的濃度。</p><p>　　1.3.3溫度的改變對(duì)重金屬離子吸附性能的影響</p><

32、;p>　　1.3.3.1溫度的改變對(duì)Cu2+吸附性能的影響</p><p>　　分別往6只錐形瓶加入2g 100（目）蕎麥殼，加入90ml去離子水和10mL0.1 g·L-1硫酸銅溶液搖勻。在搖床上以15℃、20℃、25℃、30℃、35℃的的恒定溫度振蕩5小時(shí)后靜置24小時(shí)，用中速定量濾紙過(guò)濾，用分光光度計(jì)法測(cè)定溶液中銅離子的濃度。</p><p>　　1.3.3.2溫度的

33、改變對(duì)Zn2+吸附性能的影響</p><p>　　分別往6只錐形瓶加入0.1000g100（目）蕎麥殼，加入90ml去離子水和10ml0.1 g·L-1硫酸鋅搖勻。在搖床中以18℃、28℃、33℃、38℃、43℃的恒定溫度振蕩5小時(shí)后靜置24小時(shí)，用中速定量濾紙過(guò)濾，用分光光度計(jì)法測(cè)定溶液中鋅離子的濃度。</p><p>　　1.3.4吸附時(shí)間的改變對(duì)重金屬離子吸附性能的影響&l

34、t;/p><p>　　1.3.4.1吸附時(shí)間的改變對(duì) Cu2+吸附性能的影響</p><p>　　準(zhǔn)確量取10mL100m g·L-1的標(biāo)準(zhǔn)銅溶液，加入1-7號(hào)錐形瓶中，稀釋至100ｍL，分別加入2ｇ100（目）蕎麥殼搖勻，在振蕩器中分別振蕩1-7ｈ，靜置２４ｈ，用中速定量濾紙過(guò)濾，用分光光度計(jì)法測(cè)定溶液中銅離子的濃度。</p><p>　　1.3.4.2 吸

35、附時(shí)間的改變對(duì)Zn2+吸附性能的影響</p><p>　　準(zhǔn)確量取1 0mlL100m g·L-1的標(biāo)準(zhǔn)鋅溶液，加入１-７號(hào)錐形瓶中，稀釋至100ｍL，分別加入0.1000ｇ100（目）蕎麥殼搖勻，在振蕩器中分別振蕩1-7ｈ，靜置２４ｈ，用中速定量濾紙過(guò)濾，用分光光度計(jì)法測(cè)定溶液中鋅離子的濃度。</p><p>　　1.3.5 pH的改變對(duì)重金屬離子吸附性能的影響</p&g

36、t;<p>　　1.3.5.1pH的改變對(duì)Zn2+吸附性能的影響</p><p>　　準(zhǔn)確量取1 0mL100m g·L-1的標(biāo)準(zhǔn)鋅溶液，加入1-7號(hào)錐形瓶中，稀釋至100ｍL，用NaOH將溶液的ｐＨ分別調(diào)成3、4、5、6、7分別加入0.1000g100（目）蕎麥殼搖勻，在振蕩器中分別振蕩5ｈ，靜置24ｈ，用中速定量濾紙過(guò)濾，用分光光度計(jì)法測(cè)定溶液中鋅離子的濃度。</p>&

37、lt;p>　　1.4Cu2+、Zn2+標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作</p><p>　　1.4.1 GB/T5750.6-2006水質(zhì)銅的測(cè)定 二乙基二硫代氨基甲酸鈉分光光度法</p><p>　　1.4.1.1方法和原理</p><p>　　在弱堿介質(zhì)中，銅與二乙氨基二硫代甲酸鈉生成黃棕色絡(luò)合物，以四氯化碳萃取分離后，于440 nm處測(cè)定吸光值。</p>&

38、lt;p>　　1.4.1.2試劑的配制</p><p>　　除非另作說(shuō)明，所用試劑均為分析純，水為去離子水或等效純水。</p><p>　?、陪~標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：1.000 mg·mL-1-Cu稱取0.2000 g銅粉(純度99.99%)，置于50 mL燒杯中，加10 mL硝酸溶液微熱溶解，全量轉(zhuǎn)入200 mL容量瓶中，加水至標(biāo)線，混勻。此溶液1.00 mL含銅1.00 mg。

39、</p><p>　?、?銅標(biāo)準(zhǔn)中間溶液：100μg·mL-1量取10.0 mL銅標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液至100 mL量瓶中，加硝酸溶液至標(biāo)線，混勻。</p><p>　?、?銅標(biāo)準(zhǔn)使用溶液：10.0μg·mL-1移取10.0 mL銅標(biāo)準(zhǔn)中間溶液至100 mL量瓶中，加硝酸溶液至標(biāo)線，混勻。此溶液1.00 mL含銅10.0 μg。</p><p>　?、?

40、乙二胺四乙酸二鈉-檸檬酸三銨溶液稱取20 g檸檬酸三銨〕和5 g乙二胺四乙酸二鈉，溶于水中，稀釋至100 mL，混勻。用砂芯漏斗濾去不溶物，濾液貯于試劑瓶備用。</p><p>　?、?甲酚紅指示液：1 mg·mL-1</p><p>　　稱取0.1 g甲酚紅指示劑，溶于20 mL乙醇，加水至100 mL，混勻，貯于棕色滴瓶。</p><p>　?、?二乙

41、氨基二硫代甲酸鈉溶液：10 g·L-1稱取1.0 g二乙基二硫代氨基甲酸鈉，溶于水中并稀釋至100 mL，混勻。經(jīng)砂芯漏斗過(guò)濾，濾液貯于棕色瓶中，放于暗處可用兩星期。</p><p>　　1.4.1.3分析步驟</p><p>　　1.4.1.3.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定</p><p>　　⑴ 在6個(gè)250 mL錐形分液漏斗中分別加入200 mL水，依次加入0，

42、0.10，0.20，0.30，0.40，0.50 mL銅標(biāo)準(zhǔn)使用溶液，混勻。</p><p>　?、?加入10 mL二乙胺四乙酸二鈉-檸檬酸三銨溶液，混勻。</p><p>　?、?加入2滴甲酚紅指示液。</p><p>　?、?用氨水調(diào)節(jié)至溶液呈淺紫紅色(pH8.0～8.5)。</p><p>　?、?加入5 mL二乙氨基二硫代甲酸鈉溶液，

43、混勻。放置5 min。</p><p>　?、?加入10.0 mL四氯化碳，振搖10 s，從分液漏斗管底放氣。再振搖2 min，靜置分層。</p><p>　　在分液斗管頸處塞進(jìn)少量脫脂棉，將有機(jī)相濾入2 cm測(cè)定池中，在440 nm波長(zhǎng)處，以四氯化碳參比調(diào)零，測(cè)定吸光值A(chǔ)w和空白溶液吸光值A(chǔ)0(零濃度)。</p><p>　?、?以吸光值(Aw-A0)為縱坐標(biāo)，相

44、應(yīng)的銅量(g)為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。</p><p>　　1.4.1.3.2測(cè)定水樣</p><p>　?、?量取200 mL水樣置錐形分液漏斗中，測(cè)定吸光值A(chǔ)w。</p><p>　　⑵ 量取200 mL與水樣同步過(guò)濾并加酸固定的無(wú)銅純水，測(cè)定分析空白吸光值A(chǔ)0。</p><p>　　1.4.1.3.3數(shù)據(jù)記錄與標(biāo)線制作</p>

45、;<p>　　表2-1-1Cu2+標(biāo)準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)</p><p>　　Table 2-1-1Cu2 + standard curve data</p><p>　　1.4.2 GBT 7472-87 水質(zhì) 鋅的測(cè)定 雙硫腙分光光度法</p><p>　　1.4.2.1方法和原理</p><p>　　在pH4.0~5.5的水溶液中，

46、鋅離子與雙硫腙生成紅色贅合物，在435nm處用四氯化碳萃取后比色定量。</p><p>　　在選定的pH條件下，用足夠量的硫代硫酸鈉可掩蔽水中存在的少量鉛、銅、鎘、鈷、鉍、鎳、金、鈀、銀、亞錫等干擾金屬。</p><p>　　1.4.2.2試劑的配制</p><p>　?、?鋅標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：0.100 0 g· L-1-Zn稱取0.100 0 g金屬鋅(9

47、9.9%以上)于50 mL燒杯中，用10 mL硫酸溶液溶解后，全量移入1 000 mL量瓶中，加水至標(biāo)線，混勻。此溶液1.00 mL含鋅0.100 0 mg。</p><p>　?、?鋅標(biāo)準(zhǔn)使用溶液：1.00 m g·L-1。稱取1.00 mL鋅標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液于100 mL量瓶中，加水至標(biāo)線，混勻。此溶液1.00 mL含鋅1.000 μg。使用前配制，當(dāng)日有效。</p><p>　

48、?、?硫酸溶液：C(H2SO4)=3 mol·L-1</p><p>　　取5.6 mL硫酸(H2SO4，ρ=1.84 g/mL)緩慢地滴加于95 mL水中，混勻。</p><p>　?、?雙硫腙-四氯化碳貯備溶液。</p><p>　?、?雙硫腙-四氯化碳使用溶液：T=50%。</p><p>　?、?乙酸-乙酸鈉緩沖溶液<

49、/p><p>　　稱取136 g乙酸鈉于500 mL燒杯中，用400 mL水溶解，加60 mL冰乙酸，混勻，移入500 mL錐形分液漏斗中，每次用10 mL雙硫腙-四氯化碳使用溶液萃取，直至四氯化碳層保持綠色為止，加20 mL四氯化碳洗除水溶液中殘留的雙硫腙，棄去有機(jī)相，加水稀釋至500 mL，貯存于聚乙烯瓶中。</p><p>　　⑺ 硫代硫酸鈉溶液：50 g·L-1稱取25 g硫

50、代硫酸鈉于500 mL燒杯中，加水溶解并稀釋至500 mL，貯存于試劑瓶中。</p><p>　　1.4.2.3分析步驟</p><p>　　1.4.2.3.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定</p><p>　　⑴ 取6支250 mL錐形分液漏斗，各加入100 mL去離子水。分別移入0，0.50，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00 mL鋅標(biāo)準(zhǔn)使用溶液，混勻。</

51、p><p>　?、?分別移入5 mL乙酸-乙酸鈉緩沖溶液，混勻。再移入0.5 mL硫代硫酸鈉溶液，混勻。</p><p>　?、?各移入10.0 mL雙硫腙-四氯化碳使用溶液，強(qiáng)烈振蕩4 min，靜置分層。</p><p>　?、?用濾紙(先經(jīng)1+1硝酸溶液浸泡過(guò)夜。再用去離子水洗凈并晾干)吸干分液漏斗管頸內(nèi)壁水分，并塞入濾紙卷，將有機(jī)相放入1 cm測(cè)定池中，用四氯化碳

52、調(diào)零，于535 nm波長(zhǎng)測(cè)定吸光值A(chǔ)0(標(biāo)準(zhǔn)空白)和Aw。</p><p>　?、?將數(shù)據(jù)記入表3-2中。以吸光值A(chǔ)w-A0(標(biāo)準(zhǔn)空白)為縱坐標(biāo)，相應(yīng)的鋅微克數(shù)為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。</p><p>　　1.4.2.3.2樣品測(cè)定</p><p>　?、?量取2份100 mL去離子水(分析空白)和2份100 mL水樣，分別移入250 mL錐形分液漏斗中。</

53、p><p>　?、?測(cè)定水樣吸光值A(chǔ)w，分析空白吸光值A(chǔ)0。</p><p>　　1.4.2.3.3數(shù)據(jù)記錄與標(biāo)線制作</p><p>　　表3-2 Zn2+標(biāo)準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)</p><p>　　Table 3-2 Zn2+standard curve data</p><p>　　圖3-2.Zn2+標(biāo)準(zhǔn)曲線</p>

54、;<p>　　Fig.3-2 standard curve of Zn2+</p><p><b>　　1.5計(jì)算公式</b></p><p>　　(1)濃度計(jì)算公式：根據(jù)朗伯—比爾定律數(shù)學(xué)表達(dá)式：A=lg(1/T)=Kbc</p><p>　　A為吸光度,T為透射比,是投射光強(qiáng)度比上入射光強(qiáng)度c為吸光物質(zhì)的濃度 b為吸收層厚度&

55、lt;/p><p><b>　　從而可得到：</b></p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度A0和未知溶液的吸光度Ax，未知溶液的濃度是Cx（g·L-1），標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度是C0（g·L-1）。</p><p>　　(2)吸附量與吸附率計(jì)算公式：</p><p>　　蕎麥殼對(duì)Cu2+、Zn2+的吸附量按下公式

56、計(jì)算：</p><p>　　吸附率按下公式計(jì)算：</p><p>　　Θt/(mg·g-1)為t時(shí)刻平衡吸附量；C0/(mg·L-1)為起始濃度；Ce/(mg·L-1)為平衡濃度；V/L為溶液的體積；m/g為吸附劑的質(zhì)量；η/%為平衡吸附率。 </p><p><b>　　2結(jié)果與討論</b></p>

57、<p>　　2.1不同蕎麥殼粒徑對(duì)重金屬離子吸附性能的影響</p><p>　　蕎麥殼對(duì)重金屬的吸附與其粒度密切相關(guān)。任何物體的分子間都有相互作用，處于物體表面的分子，由于受力不均而具有多余的引力，即表面能。表面能的大小決定于物體的比表面積，半徑越小，比表面積越大，相應(yīng)的表面能也越大，吸附的吸附質(zhì)也就越多[8]。</p><p>　　2.1.1蕎麥殼粒徑的改變對(duì)Cu2+吸附量和

58、吸附率的影響</p><p>　　表2-1-1粒徑的改變對(duì)Cu2+吸附量和吸附率的影響</p><p>　　Table 2-1-1 The effect of copper adsorption efficiency and adsorption quantity caused by different size </p><p>　　圖3-1-1粒徑的改變對(duì)Cu2

59、+吸附量的影響</p><p>　　Fig. 1-１-2 The effect of copper adsorbance caused by different size of buckwheat shell</p><p>　　圖2-1-2粒徑改變對(duì)Cu2+吸附率的影響</p><p>　　Fig. 2-１-2 The effect of copper remov

60、er rate caused by different size of buckwheat shell</p><p>　　蕎麥殼粒徑與銅離子吸附量和吸附率之間的關(guān)系見圖2-1-1和圖2-1-2。從圖可以看出，銅離子的吸附量隨著粒徑的減小呈上升趨勢(shì)。粒徑在100（目）之前，被吸附的銅離子的量變化比較大，而在100（目）之后，基本保持平衡。因此，為使吸附反應(yīng)充分進(jìn)行，將蕎麥殼粒徑定為100（目）。</p>

61、;<p>　　2.1.2蕎麥殼粒徑的改變對(duì)Zn2+吸附量和吸附率的影響</p><p>　　表 2-5-2蕎麥殼粒徑的改變對(duì)Zn2+吸附量和吸附率的影響-</p><p>　　Table 2-5-2 The effect of zinc adsorption efficiency and adsorption quantity caused by different size

62、 </p><p>　　圖2-1-3粒徑改變對(duì)Zn2+吸附量的影響</p><p>　　Fig. 2-1-3The effect of zinc adsorbance caused by different size of buckwheat shell</p><p>　　圖2-1-4粒徑改變對(duì)Zn2+吸附量率的影響</p><p>　　F

63、ig.2-1-4The effect of zinc remover rate caused by different size of buckwheat shell</p><p>　　從圖2-1-3中可知，當(dāng)蕎麥殼粒徑在100（目）之間的時(shí)候，此時(shí)的吸附量最大，表明溶液中鋅離子的濃度最小，因此，為使吸附反應(yīng)充分進(jìn)行，將蕎麥殼粒徑定位100（目）。</p><p>　　2.2初始濃度的改

64、變對(duì)重金屬離子吸附性能的影響</p><p>　　重金屬離子吸附劑初始濃度是影響重金屬吸附的主要因素[9]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在溫度為25℃時(shí)，只要結(jié)合尚未飽合，不同粒徑沉積物樣品對(duì)銅離子的吸附隨著金屬離子溶液初始濃度的增加而增加，吸附量與吸附劑初始濃度呈線性關(guān)系。重金屬離子濃度增加，與吸附劑表面碰撞的機(jī)會(huì)增多，有更多的吸附機(jī)會(huì)；同時(shí)，重金屬離子水解形成的羥基金屬離子也增多，促進(jìn)了重金屬的離子交換、絡(luò)合或沉淀反應(yīng)的進(jìn)

65、行[10]。</p><p>　　2.2.1初始濃度的改變對(duì)Cu2+吸附量和吸附率的影響</p><p>　　表2-3-1初始濃度的改變對(duì)Cu2+吸附量和吸附率的影響</p><p>　　Table2-3-1 the influence of Cu2 + adsorption efficiency and adsorption quantity caused by

66、 initial concentration</p><p>　　圖2-2-1初始濃度對(duì)Cu2+吸附量的影響</p><p>　　Fig. 2-3-1 The effect of copper adsorbance caused by initial concentration</p><p>　　圖3-2-2初始濃度對(duì)Cu2+吸附率的影響</p>&

67、lt;p>　　Fig. 3-3-2 The effect of copper remover rate caused by initial concentration</p><p>　　從圖2-3-1可知，吸附量隨著溶液中銅離子初始濃度的增加而增加。從圖2-2-1可知，吸附率隨著溶液中銅離子初始濃度的增加而減小。因此，為使吸附效果好，將Cu2+初始濃度定位10m g·L-1。</p>

68、<p>　　2.2.2初始濃度的改變對(duì)Zn2+吸附量和吸附率的影響</p><p>　　表2-2-2初始濃度的改變對(duì)Zn2+吸附量和吸附率的影響</p><p>　　Table 2-3-2 the influence of Zn2+ adsorption efficiency and adsorption quantity caused by initial concent

69、ration</p><p>　　圖2-2-3初始濃度對(duì)Zn2+吸附量的影響</p><p>　　Fig. 2-3-2 The effect of zinc adsorbance caused by initial concentration </p><p>　　圖2-2-4初始濃度對(duì)Zn2+吸附率的影響</p><p>　　Fig.2-２

70、-４ The effect of zinc remover rate caused by initial concentration</p><p>　　鋅離子在蕎麥殼中的吸附曲線如圖2-2-3和圖2-2-4所示，從圖2-2-3可知，隨著液相Zn2+濃度的增加，蕎麥殼對(duì)其吸附量也隨之增加，且從低濃度到高濃度的過(guò)程中曲線斜率均逐漸降低。初始濃度為0.01g/L時(shí)吸附強(qiáng)度較大，吸附曲線與初始濃度呈線性關(guān)系，當(dāng)初始濃度

71、大于0.01g/L時(shí)，吸附強(qiáng)度逐漸減弱，吸附曲線趨緩。</p><p>　　2.3溫度的改變對(duì)重金屬離子吸附性能的影響</p><p>　　溫度是影響吸附過(guò)程的重要環(huán)境因子之一，其作用機(jī)理主要包括：（1）溫度升高可加速反應(yīng)進(jìn)行，使吸附劑對(duì)吸附質(zhì)的吸附速率提高，吸附容量增加；（2）發(fā)生在固體顆粒表面上的吸附包括物理吸附和化學(xué)吸附。化學(xué)反應(yīng)熱可正可負(fù)，溫度增高時(shí)反應(yīng)產(chǎn)物的量可能增加也可能減少，

72、而物理吸附總是伴隨有能量的釋放，因此溫度升高物理吸附量減少；（3)離子交換吸附是吸熱反應(yīng)，非離子交換吸附是放熱反應(yīng)，因此，溫度升高有利于離子交換吸附，而不利于非離子交換吸附；(4）由于羥基絡(luò)合離子的形成，使得不同的pH值下溫度對(duì)吸附的影響不同。</p><p>　　2.3.1溫度的改變對(duì)Cu2+吸附量和吸附率的影響</p><p>　　表2-3-1溫度的改變對(duì)Cu2+吸附量和吸附率的影響&

73、lt;/p><p>　　Table 2-6-1 The effect of copper adsorption efficiency and adsorption quantity caused by temperature</p><p>　　圖2-３-１溫度對(duì)銅離子吸附量的影響</p><p>　　Fig. 2-３-１The effect of copper ads

74、orbance caused by temperature</p><p>　　圖3-３-２溫度對(duì)銅離子吸附率的影響</p><p>　　Fig. 2-３-２The effect of copper remover rate caused by temperature</p><p>　　圖2-３-１和圖2-３-２是溫度對(duì)銅離子吸附的影響曲線。由圖可知，隨著溫度的升

75、高，被吸附的銅離子的量和溶液中銅離子的去除率都逐漸升高。但其變化的趨勢(shì)越來(lái)越小，所以，為使吸附能夠充分進(jìn)行，把實(shí)驗(yàn)溫度定為35℃。</p><p>　　2.3.2溫度的改變對(duì)Zn2+吸附量和吸附率的影響</p><p>　　表3-3-2溫度的改變對(duì)Zn2+吸附量和吸附率的影響</p><p>　　Table 3-6-2 The effect of zinc adso

76、rption efficiency and adsorption quantity caused by temperature</p><p>　　圖2-3-3溫度對(duì)Zn2+吸附量的影響</p><p>　　Fig. 2-３-３The effect of zinc adsorbance caused by temperature</p><p>　　圖2-3-4溫

77、度對(duì)Zn2+吸附率的影響</p><p>　　Fig. 2-３-４ The effect of zinc remover rate caused by temperature</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)研究證明，吸附量隨溫度的升高而增大，但溶液的吸附量與溫度并不呈簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，而是存在一最佳溫度值范圍[11]。物理吸附和化學(xué)吸附都是放熱過(guò)程，所以只要吸附已經(jīng)達(dá)到平衡，升高溫度無(wú)論是

78、物理吸附量還是化學(xué)吸附量都會(huì)降低。圖2-3-3為溫度與吸附量的關(guān)系曲線。從圖2-3-3中可知，蕎麥殼樣品對(duì)鋅的吸附能力呈現(xiàn)下降后上升的趨勢(shì)，對(duì)鋅的吸附能力在溫度33℃時(shí)呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，而溫度在大于33℃時(shí)，又逐漸升高。為使反應(yīng)充分進(jìn)行，將溫度設(shè)為43℃。</p><p>　　2.4吸附時(shí)間的改變吸附重金屬離子性能的影響</p><p>　　生物吸附劑顆粒具有較大的比表面積，表面有許多吸附活

79、性位點(diǎn)，可吸附溶液中的離子，極易為生物吸附劑吸附，隨時(shí)間延長(zhǎng)，最終達(dá)到平衡，達(dá)到一個(gè)最大值[12]。</p><p>　　2.4.1吸附時(shí)間的改變對(duì)Cu2+吸附量和吸附率的影響</p><p>　　表2-4-1吸附時(shí)間的改變對(duì)蕎麥殼吸附Cu2+吸附量和吸附率的影響</p><p>　　Table 2-4-1 The effect of copper adsorpti

80、on efficiency and adsorption quantity caused by time</p><p>　　圖2-4-1吸附時(shí)間對(duì)Cu2+吸附量的影響</p><p>　　Fig. 2-4-1 The effect of copper adsorbance caused by time</p><p>　　圖2-4-2吸附時(shí)間對(duì)Cu2+吸附量的影響

81、</p><p>　　Fig. 2-4-2 The effect of copper adsorbance caused by time</p><p>　　由圖2-4-1和圖2-4-2可知，在1h之間，銅離子的吸附量和吸附率逐漸升高；在1h之后，兩者基本保持不變考慮到經(jīng)濟(jì)效益，因此，為使吸附反應(yīng)充分進(jìn)行，將吸附時(shí)間定為1h。</p><p>　　2.4.2吸附時(shí)間

82、的改變對(duì)Zn2+吸附量和吸附率的影響</p><p>　　表2-4-2吸附時(shí)間的改變對(duì)蕎麥殼吸附Zn2+吸附量和吸附率的影響</p><p>　　Table2-4-2 The effect of zinc adsorption efficiency and adsorption quantity caused by time</p><p>　　圖2-4-3吸附時(shí)間

83、對(duì)Zn2+吸附量的影響</p><p>　　Fig. 2-4-3 The effect of zinc adsorbance caused by time</p><p>　　圖2-4-4吸附時(shí)間對(duì)Zn2+吸附率的影響</p><p>　　Fig. 2-4-4 The effect of zinc remover rate caused by time</p

84、><p>　　圖2-4-3和圖2-4-4為吸附時(shí)間與吸光量和吸附率的關(guān)系曲線。從圖中可知，在5h以前，吸附量逐漸增大，而5h以后，吸附量逐漸減小。因此，為使吸附反應(yīng)充分進(jìn)行，將吸附時(shí)間定為5h。</p><p>　　2.5 pH的改變對(duì)重金屬離子吸附性能的影響</p><p>　　對(duì)大多數(shù)吸附過(guò)程而言，系統(tǒng)pH值是影響吸附量的決定因素[13][14]。吸附量隨pH值的升

85、高而增大，但金屬的吸附量與pH值并不呈簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，而是存在一最佳pH值范圍[15]。由于在近中性和弱堿性條件下，金屬溶液易發(fā)生水解，其水解和吸附作用會(huì)同時(shí)進(jìn)行[16]，pH增高到一臨界值時(shí)會(huì)完全沉淀[17]。</p><p>　　2.5.1 pH的改變對(duì)Zn2+ 吸附量和吸附率的影響</p><p>　　表2-5-1 pH的改變對(duì)吸附Zn2+ 吸附量和吸附率的影響</p>

86、<p>　　Table 2-5-1 The effect of zinc adsorption efficiency and adsorption quantity caused by pH</p><p>　　圖2-5-1 pH對(duì)Zn2+吸附量的影響</p><p>　　Fig.2-5-1 The effect of zinc adsorbance caused by pH&

87、lt;/p><p>　　圖2-5-2 pH對(duì)Zn2+吸附率的影響</p><p>　　Fig.2-5-2 The effect of zinc remover rate caused by pH</p><p>　　從圖2-5-1和圖2-5-2中可以看出，蕎麥殼樣品對(duì)鋅的吸附能力呈現(xiàn)上升后下降的趨勢(shì)，對(duì)鋅的吸附能力在pH值等于５時(shí)達(dá)到最大。此時(shí)的吸附量為0.00811ｇ

88、·ｇ-1。實(shí)驗(yàn)表明，吸附量隨pH值的升高而增大。從圖2-5-2可以看出：pH值過(guò)高也不利于吸附進(jìn)行，當(dāng)溶液pH值超過(guò)鋅微沉淀的上限時(shí)，溶液的鋅則以難溶的氫氧化物形式存在，有時(shí)難以觀察到，影響了吸附反應(yīng)的進(jìn)行[18]。</p><p>　　一直以來(lái)，研究人員在進(jìn)行環(huán)境因子對(duì)重金屬附一解吸影響研究時(shí)，均提出水體pH值是主要影響因素。水體中pH值的變化將會(huì)影響到吸附劑表面的官能團(tuán)，從而會(huì)促進(jìn)或抑制對(duì)H+和OH

89、-的吸附[19]。Louise J.和DimitriA.[20]研究發(fā)現(xiàn)隨pH值升高各金屬元素的吸附量均不同程度地增加，在pH=5時(shí)吸附強(qiáng)度突然增加，發(fā)生突躍，吸附突躍范圍為pH=5~7。本實(shí)驗(yàn)與該數(shù)據(jù)有點(diǎn)偏差。</p><p><b>　　3小結(jié)</b></p><p>　　本文主要研究蕎麥殼對(duì)重金屬離子Cu2+、Zn2+的吸附附特性，考察蕎麥殼粒徑、濃度、溫度、時(shí)

90、間、pH值等對(duì)吸附性能的影響，主要結(jié)論如下：</p><p>　?。?）蕎麥殼粒徑的改變對(duì)重金屬離子吸附吸附性能的影響實(shí)驗(yàn)表明：蕎麥殼對(duì)銅、鋅離子的吸附量和吸附率都隨著蕎麥殼粒徑目數(shù)的增大而增大。鋅離子的變化趨勢(shì)比銅離子的變化趨勢(shì)明顯。但兩者的吸附量均在蕎麥殼的目數(shù)為100的時(shí)候達(dá)到最大，銅離子和鋅離子的吸附量分別為0.000166ｇ·ｇ-1和0.00872ｇ·ｇ-1。因此，蕎麥殼對(duì)銅、鋅離子

91、吸附的最佳粒徑為100目。</p><p>　?。?）初始濃度的改變對(duì)重金屬離子吸附吸附性能的影響實(shí)驗(yàn)表明：蕎麥殼對(duì)重金屬銅、鋅離子的吸附量與吸附劑初始濃度基本呈線性關(guān)系。蕎麥殼對(duì)銅、鋅離子的吸附量隨平衡濃度增加而逐漸增大，吸附量曲線均呈上升趨勢(shì)。蕎麥殼對(duì)銅離子的吸附量曲線較緩，對(duì)鋅離子的吸附量曲線則較陡。蕎麥殼對(duì)重金屬離子吸附率與吸附劑初始濃度的曲線呈下降趨勢(shì)，當(dāng)銅、鋅離子初始濃度均為10mg·L-1

92、的時(shí)候，兩者的吸附率最大，銅離子的吸附率為81.3%，鋅離子的吸附率為91.5%。因此，蕎麥殼對(duì)銅、鋅離子吸附的最佳初始濃度都是10 mg·L-1。</p><p>　?。?）溫度的改變對(duì)重金屬離子吸附吸附性能的影響實(shí)驗(yàn)表明：蕎麥殼對(duì)重金屬銅離子的吸附量隨溫度的升高而增加，但隨著溫度的升高，蕎麥殼對(duì)銅的吸附率隨溫度的升高，增幅逐漸減小。當(dāng)溫度在35℃時(shí)，蕎麥殼對(duì)銅離子的吸附量達(dá)到最大值0.177mg&#

93、183;g-1，所以蕎麥殼對(duì)銅離子的最佳吸附溫度為35℃。而蕎麥殼對(duì)鋅離子吸附量溫度曲線是先下降后上升的趨勢(shì)。在33℃前，吸附量隨溫度增加而減小；當(dāng)溫度大于33℃時(shí)，吸附量隨溫度增大而增大，在溫度為43℃是達(dá)到最大值為0.0075 g·g-1,所以蕎麥殼對(duì)鋅離子的最佳吸附溫度為43℃。</p><p>　?。?）吸附時(shí)間的改變對(duì)重金屬離子吸附吸附性能的影響實(shí)驗(yàn)表明：蕎麥殼對(duì)銅、鋅離子的吸附平衡時(shí)間存在差

94、異。銅離子在1h達(dá)到吸附平衡，此時(shí)的吸附量為0.000164 g·g-1，因此蕎麥殼對(duì)銅離子的最佳吸附時(shí)間為1h；鋅離子在5h達(dá)到吸附平衡，此時(shí)的吸附量為0.00911 g·g-1，所以5h為蕎麥殼吸附鋅離子的最佳吸附時(shí)間。</p><p>　　（5）pH的改變對(duì)重金屬離子吸附吸附性能的影響實(shí)驗(yàn)表明：在pH=2~7之間，隨pH的增大，蕎麥殼對(duì)鋅離子的吸附量先增大后減小。當(dāng)pH=5時(shí)，蕎麥殼對(duì)鋅

95、離子的吸附量最大，為0.00899 g·g-1，所以蕎麥殼對(duì)鋅離子吸附的最佳pH值為5。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]戴樹桂編著.環(huán)境化學(xué).北京:高等教育出版社,1997</p><p>　　[2]常學(xué)秀,文傳浩,王煥校.重金屬污染與人體健康.云南環(huán)境科學(xué),2000,19(1):59<

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