粉狀活性炭使用范圍比較廣，在食品脫色，水處理提純都頗顯效果，以下是鄭州椰島環(huán)�？萍加邢薰�司對(duì)粉狀活性炭吸附處理化學(xué)鍍鎳廢液的研究實(shí)驗(yàn)，望對(duì)大家有所幫助。
    研究了粉狀活性炭對(duì)水溶液中低質(zhì)量濃度檸檬酸絡(luò)合鎳離子的吸附行為，在靜態(tài)吸附條件下，考察了檸檬酸絡(luò)合劑質(zhì)量濃度、吸附劑投加量、pH、溫度等因素對(duì)粉狀活性炭吸附鎳離子的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，溶液pH和粉狀活性炭投加量是影響鎳離子吸附的重要因素。溶液初始pH為11．0，ρ(活性炭)為10．0g/L時(shí)，鎳離子的去除率達(dá)到72．3%。吸附飽和的活性炭經(jīng)酸堿再生，鎳離子洗脫率達(dá)到90%以上�；钚蕴吭偕�5次，其對(duì)鎳離子吸附能力基本保持不變。高錳酸鉀改性的活性炭使溶液中鎳離子質(zhì)量濃度降低到0．47mg/L，其對(duì)鎳離子的去除率比原活性炭提高了25．3%。活性炭能有效地去除溶液中的絡(luò)合鎳離子，該方法可實(shí)現(xiàn)低濃度絡(luò)合鎳電鍍廢水的綜合治理和資源化利用
    1·試驗(yàn)
    1．1試驗(yàn)材料及儀器
    PAC:市售粉狀活性炭(福建)，去離子水微沸浸漬1h，冷卻至室溫，抽濾濾得PAC，去離子水重復(fù)洗滌3次。收集PAC，110℃恒溫干燥4h，置于干燥器備用。
    鎳標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液［ρ(Ni2+)=1000mg/L］:準(zhǔn)確稱取金屬鎳［w(Ni)≥99．99%］0．10g溶解在10mL硝酸溶液中［V(HNO3)∶V(H2O)=1∶1］，加熱蒸發(fā)至近干，冷卻后加適量硝酸溶液［V(HNO3):V(H2O)=1∶99］溶解，轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線。試驗(yàn)時(shí)用去離子水稀釋至所需濃度。
    模擬化學(xué)鍍鎳廢液:ρ(Ni2+)為20mg/L，ρ(檸檬酸)為100mg/L，次磷酸鈉、亞磷酸鈉和乙酸鈉對(duì)吸附效果無明顯影響。
    硝酸、鹽酸、氫氧化鈉、丁二酮肟;氨水、碘、碘化鉀、高錳酸鉀、檸檬酸銨;檸檬酸、次磷酸鈉和乙二胺四乙酸二鈉;所有試劑均為分析純。
    實(shí)驗(yàn)儀器:日本島津UV-2450紫外可見分光光度計(jì);FA2004N型電子天平;SYC智能超級(jí)恒溫水槽;HY-2多用調(diào)速振蕩器;LDZ4-2自動(dòng)平衡離心機(jī);S-3C型精密pH計(jì);SHZ-C型循環(huán)水式多用真空泵等。
    1．2實(shí)驗(yàn)方法
    1)PAC吸附試驗(yàn):準(zhǔn)確稱量0．2gPAC，20mL模擬化學(xué)鍍鎳廢液，置于100mL的錐形瓶中，室溫下在振蕩器上震蕩1．0h。吸附體系轉(zhuǎn)移到25mL離心管中，n=4000r/min，t離心=20min，上層澄清液用0．45μm的微孔濾膜過濾，測定濾液中鎳離子質(zhì)量濃度。
    2)PAC再生試驗(yàn):吸附飽和PAC，先用濃度為0．1mol/L的HCl溶液浸漬，m(活性炭):m(HCI)=1∶6溶液室溫浸泡1h，抽濾分離出酸洗PAC，經(jīng)水洗后用0．1mol/L的NaOH溶液浸漬0．5h。再用PAC去離子水重復(fù)洗滌3次，110℃恒溫干燥4h，再生PAC按吸附試驗(yàn)評(píng)價(jià)再生效果。
    3)PAC改性試驗(yàn):稱取PAC3．0g，置于50mL錐形瓶中，移取0．10mol/L的KMnO4溶液9mL，室溫浸漬1h。PAC去離子水重復(fù)洗滌3次，110℃干燥4h，制成改性PAC。
    1．3分析方法
    水溶液中鎳離子質(zhì)量濃度用GB11910-89丁二酮肟分光光度法［9］測定。
    2·結(jié)果和討論
    取ρ(檸檬酸)為100mg/L、ρ(Ni2+)為20mg/L的廢液，改變次磷酸鈉質(zhì)量濃度，用4mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)廢液pH為11．0，進(jìn)行PAC吸附試驗(yàn)。表1數(shù)據(jù)表明次磷酸鈉質(zhì)量濃度對(duì)PAC吸附Ni2+的影響很小。取某含檸檬酸化學(xué)鍍鎳液，稀釋至ρ(Ni2+)為20mg/L，用4mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)稀釋液pH為11．0，進(jìn)行PAC吸附試驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)PAC對(duì)稀釋液中Ni2+的吸附能力與PAC對(duì)模擬電鍍廢水中Ni2+的吸附能力亦相近。實(shí)驗(yàn)選擇ρ(檸檬酸)為100mg/L、ρ(Ni2+)為20mg/L的溶液為模擬化學(xué)鍍鎳廢液進(jìn)行研究。
    2．1ρ(C6H8O7·H2O)對(duì)η去除(Ni2+)的影響
    取不同ρ(C6H8O7·H2O)、ρ(Ni2+)為20mg/L的廢液，用4mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)廢液初始pH為6．0，進(jìn)行PAC吸附實(shí)驗(yàn)。
    由圖1所知，檸檬酸質(zhì)量濃度對(duì)PAC吸附作用有很大的影響。檸檬酸質(zhì)量濃度越大，PAC對(duì)鎳離子的去除效果越差。當(dāng)檸檬酸的質(zhì)量濃度達(dá)到100mg/L，鎳離子的去除率從84．5%降到47．5%，下降趨勢明顯�；钚蕴课�附鎳離子以化學(xué)吸附占主導(dǎo)地位［10］，由于檸檬酸的存在，溶液中的Ni2+以絡(luò)合狀態(tài)存在，絡(luò)合鎳與活性炭表面的化學(xué)基團(tuán)結(jié)合能力弱，因此Ni2+的去除率隨著檸檬酸質(zhì)量濃度的升高而降低。檸檬酸質(zhì)量濃度超過100mg/L，鎳離子去除率下降趨勢平緩，主要原因可能是過量的檸檬酸競爭吸附造成的。
    2．2PAC投加量對(duì)吸附作用的影響
    取模擬電鍍廢水，用4mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)廢液初始pH為11．0，改變PAC投加量，進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)。
    PAC投加量對(duì)吸附效果有重要影響。由圖2可見，隨PAC投加量增大，鎳離子去除效率提高。原因是隨著PAC量的增加，提供的吸附位也逐漸增多，這些吸附位置同溶液中重金屬離子發(fā)生作用，所以溶液中重金屬離子的去除率一直呈上升趨勢。
    當(dāng)ρ(PAC)超過10．0g/L時(shí)，鎳離子去除率增加不明顯，這是因?yàn)槿芤浩胶鉂舛扔�低，PAC飽和吸附量愈小，去除率提高愈緩。溶液平衡濃度和平衡吸附量用Langmuir吸附等溫線和Frendlich吸附等溫線進(jìn)行擬合，相關(guān)系數(shù)分別是0．9765和0．9639，均大于0．95，說明Ni2+在PAC上的吸附主要為單分子層吸附，即化學(xué)吸附占主導(dǎo)地位。本實(shí)驗(yàn)選擇PAC投加量為10g/L。
    2．3廢水初始pH對(duì)吸附作用的影響
    取模擬化學(xué)鍍鎳廢液，用4mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)廢水初始pH，進(jìn)行PAC吸附試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)廢水pH為12．5時(shí)，絡(luò)合鎳離子不會(huì)發(fā)生沉淀反應(yīng)，可以認(rèn)為Ni2+的去除只是因?yàn)镻AC的吸附作用。
    隨著溶液初始pH的升高，Ni2+的去除率逐漸提高，pH為11．0時(shí)達(dá)到大值。這是因?yàn)樵谒嵝詶l件下，溶液中存在大量的H+，活性炭表面的—CHO，—OH，—COOH，—C==O會(huì)跟溶液中的H+結(jié)合，改變了活性炭表面的親和性，阻礙金屬離子與活性炭表面基團(tuán)的結(jié)合，所以吸附量相對(duì)較低。當(dāng)溶液的pH升高后，與活性炭表面官能團(tuán)結(jié)合的H+發(fā)生解離，表面電勢密度降低，金屬陽離子與活性炭表面的靜電斥力減少，同時(shí)活性炭上負(fù)電勢點(diǎn)增多，因而吸附量增多。當(dāng)溶液初始pH為12．0時(shí)，Ni2+的去除率驟然降至30%以下，原因可能是因?yàn)闄幟仕嵬耆�解離，Ni2+和檸檬酸根完成絡(luò)合作用，PAC吸附絡(luò)合鎳離子能力弱，導(dǎo)致Ni2+去除率降低。

    《粉狀炭處理水溶液中低質(zhì)量絡(luò)合鎳離子實(shí)驗(yàn)步驟》源自：http://www.mbsbookkeepingseminars.com