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富碳燃料油飞灰前驱体活性炭的制备与利用:第二部分废水中铬(III和VI)的去除与形态研究

一个Abu-Rizaiza1,M.W. Kadi.2和M.S.埃尔沙瓦2*

1环境科学系,气象环境与干旱地区农业学院,吉达,沙特阿拉伯。

2沙特阿拉伯吉达阿卜杜勒阿齐兹国王大学理学院化学系。

DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.12.3.08

由残余飞(FA)制备的活性炭(AC)通过组合CO激活2- 用普鲁卡因盐酸盐物理修饰和物理修饰(PQ+CL.-).改性AC被用作低成本和有效的固相提取器(SPE),用于废水中铬(III&VI)的去除,总测定和化学品质。提出了在HCl水溶液(1.0mol L)中分配铬(VI)吸附的动力学的伪二阶率方程-1)通过PQ.+CL.-- 改进的AC。数据与SPE的表面结构相关。铬(VI)作为二元复合离子缔合的双分离机制[PQ+.CRO.3.CL.-]提出了通过“弱基部阴离子交换器”和“弱基部阴离子交换器”和“表面吸附”的添加组分的。在2毫升分钟-1已知浓度下尖刺铬(VI)的流量吸附(0.5-20mg ml-1)从水到2mL min的改性交流包装柱中-1已实现。使用NaOH(10mL,1.0mol L.)从AC包装柱成功回收吸附的铬(VI)物种(106.0±2-110±110±3%,n = 3)(10ml,1.0mol l-1).铬(III)氧化为铬(VI)后也从AC填充柱富集和洗脱,并进行分析。修改PQ+CL.-采用AC填充柱测定环境水样中微量铬(III和VI)的总含量和形态。采用改进的ac填充色谱柱,铬的表观回收率为94.6±6.3-102.0±8.5%,可用于环境水样中铬(III和VI)的去除、总量测定和形态分析。


飞灰;改性活性炭;铬(III和VI)特定;吸附;盐酸普鲁卡因(PQ + CL-);PQ + CL--改进的AC包装柱;环境水样

复制以下内容以引用本文:

Abu-Rizaiza A,Kadi M.W,El-Shahawi M. S.来自碳富集的燃料油粉煤灰的前体活性炭的制备和利用:来自废水的第二部分除去和铬(III和VI)的铬(III和VI)。Curr World Environ 2017; 12(3)。DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.12.3.08

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Abu-Rizaiza A,Kadi M.W,El-Shahawi M. S.来自碳富集的燃料油粉煤灰的前体活性炭的制备和利用:来自废水的第二部分除去和铬(III和VI)的铬(III和VI)。Curr World Environ 2017; 12(3)。可从://www.a-i-l-s-a.com?p=1040/


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收到: 2017-09-27
公认: 2017-10-16

介绍

水痕量水平的重金属离子是环境工程师和化学家的主要关注。1-3废水(工业和国内)影响人们的健康,如果没有正确管理,对环境造成严重损害。4,5铬(VI)剧毒,它对生物系统具有很大的致突变性和遗传毒性作用,而铬(III)是必需的痕量营养素。6,7.Cr的生物还原6+中间体的物种如。CR.5+和Cr.4+对其毒性起着至关重要的作用。8.在饮用水中,铬(VI)的允许浓度水平报告为0.05μgl-19.而美国环境保护署(EPA)指南推荐的浓度为100.0µg/L。10铬的允许排放限值3+在表层和海水中的含量分别为0.5 ~ 2.0 mg/L。10铝、染料、油漆、油墨、皮革等制造业是铬的主要来源6+11CR的去除和化学物质3+和Cr.6+由于Cr(iii)植物中Cr(iii)氧化的生物依赖性,土壤沉积物的生物依赖性,通过低成本吸附剂在废物中的低成本吸附剂的物种对水进行很大兴趣。11日至17日这段时间内

局部脱盐电站中产生的FA的潜在风险被认为是固体废物,在其垃圾填埋场和周围环境区域产生污染问题。18煤炭,油燃料和重型燃料油是大多数国家热电站中最常见的燃料。19,20使用各种化石燃料的利用尤。发电厂和海水淡化单位的燃烧煤或重型燃料油是底灰和粉煤灰的主要来源。21.苍蝇灰似乎太高,它们的化学分析表明了高水平的毒性金属;因此,它们利用前体AC作为低成本固体相提取物(SPE),用于去除重金属离子,染料,酚,氯嘌呤Y,废水中的多芳烃和捕获大气气态物质的捕获。CO.2已在文献中实施和/或提出。21-37大量的游离脂肪酸直接作为垃圾填埋场和灰渣池排放,而20%的游离脂肪酸用于混凝土生产、道路基底材料、废物稳定/固化、软土改性和土工聚合物。37,38

饮用水中微量铬的含量不符合多种光谱化学方法的检测限。因此,铬(VI)的富集步骤对提高现有方法的检测水平具有重要意义。39-45因此,已公布包括AC的许多SPE,用于分离和随后的低水平铬物质的形态。37-59

各种AC表现出致铬(VI)和其他无机和有机分析物的能力性能,因为它们具有优异的纹理性质(毛孔尺寸和结构,大表面积)。农业副产品和FA材料是商业AC的主要来源。20-27基于沙特化工工业的大幅增长23,24,本报告:i)AC的表征作为有效的SPE;ii)从HCl培养基水溶液(VI)摄取到PQ的吸附曲线和动力学+.CL.-改进的AC;最后III)改性交流填料柱的铬离子(III&VI)的测定和形态。

材料和方法

采样

FA样本(C1- c6.)从Rabigh周围的三个地点(沙特阿拉伯最小的城镇之一,纬度23O.N和沿着红海海岸的龙头400 30,西部中部的阿拉伯盾牌的水脱盐电站。从发电站产生的重型燃料油(真空煤气油,真空燃气油,碉堡“C”)在空气中干燥21天。在聚四氟乙烯烧杯中,在FA废料/ HCl重量比下与HCl(37%v / v)溶液混合,在25℃下以1:20(m / v)为1:20(m / v)。O.C.过滤溶液混合物并用水洗涤几次。样品在105℃下干燥O.C持续一天,最后存储在干燥器中。

试剂和材料

用CON HNO洗涤玻璃器皿和聚乙烯(LDPE)瓶子3.,并在使用前用双去离子水冲洗。a。r。级化学品按原样使用。标准溶液(1000.0 g mL)-1)Cr(VI)和Cr(III)由BDH(Poole,England)Na制备2CRO.4.和cr(没有3.3.分别在去离子水中。铬溶液溶液(0.05-20μgml-1),并贮存在LDPE瓶中。BDH H2O.2(30% v/v)用于碱性水溶液中铬(Ш)氧化为铬(VI)。46,47.在25O.C,溶液储存在琥珀色玻璃瓶中。试剂[2-(二乙基氨基)乙基4氨基苯甲酸酯]盐酸盐(1.0%w / v)商业名称为普鲁卡因盐酸盐(PQ+.CL.-)和HCl在水(100mL)中单独制备。

装置

N2吸附测试在P/P下进行O.在FA和AC样品的液氮温度下,在NOVA 2200e仪器(Quntachrome)上量程0.005至0.99。样品热处理使用GSL-1800S60, MTI公司,美国,加利福尼亚州里士满,连接到电加热锅炉的管式炉。氮气(AHG, 99.99%)作为吸附剂。设备与旋转van真空泵(Pfeiffer真空)连接,排气压力为250- 1500mbar,终压≤6.0×10-3mbar[59]。采用Perkin Elmer电感耦合等离子体-光发射光谱仪(ICP- OES)、Optima 4100 DC (Shelton, CT, USA)和UV-visible (190-1100 nm)光谱仪在优化参数下工作。ICP-OES每天进行优化,并按照推荐的方法操作,用于Cr的分析。pH值的测量是在Thermo Fisher科学猎户座720 pH计(Milford, MA, USA)上记录的。使用milliq Waters Plus系统(Milford, MA, USA)和数字微管(Volac)制备去离子水中的溶液。使用机械振动筛(芝加哥,CH,美国),10 - 250 rpm的振动速率和玻璃柱(5.0 cm × 0.5 cm i.d)。

AC的制备

干燥的FA样品(»3-4 g)浸入H2O.2(100ml,30%v / v)24小时氧化挥发性有机杂质,过滤并用水洗涤。在100℃下,将样品加热60分钟以分别去除水分含量。然后将样品加热在连接到电加热锅炉的管炉中,用于通过组合CO2(2.5-b) - 在0.12MPa(Mega Pascal)的管内,在管内的绝对压力下,在4psi下降。炉子以5的加热速度保持O.C min.-1和6 psi。在管内,绝对压力始终保持在0.12 MPa (Mega Pascal)以下。样品在850-950之间加热O.C在15O.C/min加热速度,在120 mLmin下加热3小时-1最终碳化过程的流速和在950的活化O.将AC样品保持冷却,用热蒸馏水洗涤(直至pH是中性的)洗涤,并在烘箱中在105处干燥O.c 24小时。激活期间的FA样品的计算重量损失为16.9-18%m / m。

PQ的准备+CL.-改进的AC.

最初,PQ.+.CL.-试剂溶于100 mL去离子水中(1.0% w/v)。该溶液与AC(»5.0 g)在一个罐子中有效搅拌30分钟,如报道的。59.合成的PQ.+.CL.-离心后从液相中分离处理过的Ac,用丙酮和水洗涤至少三次,最后在n下干燥4小时2气体。

推荐的程序

批量实验

在干燥的LDPE瓶中,含有已知浓度的水溶液(100mL)(20.0μgml-1)在室温下用精确的重量(0.1±0.001g)改性AC,在各种pH下炎热的铬(VI)在室温下摇动1小时。摇动后,分光光度法分析含有水溶液中的铬(VI)。57.在铬(VI)的痕量水平低于DPC方法的检测极限(LOD),57.使用ICP-OES。在平衡,吸附铬(VI),QE.确定改性的AC,测定分配比(D)和铬(VI)摄取的萃取百分比(%e)。46,47.类似地,在相同的程序之后,还研究了含有无机酸,HCl酸度,摇动时间,介质极性和表面活性剂对铬(VI)吸附的影响。进行了25±0.1ºC的三份测量,并计算铬(VI)吸附的%E和D的结果为平均值±标准偏差(n = 3)。

通过改性交流填充柱分离铬(Vðð)

各种浓度(0.5-20μgml-1在2.0 mL min下,通过吸附剂(0.5±0.001 g)填充柱,测定六价铬在HCl水溶液(100 mL, 1.0 mol/L)中的含量-1流量相对空白。空白和样品的AC填充柱用盐酸溶液(100ml)洗涤。采用分光光度法([57])或ICP-OES法(Cr标准曲线)测定废液中的六价铬,AC填充柱吸附分析物,用10 mL, 1.0 mol/L NaOH萃取分析相对试剂空白。

通过改性交流填充柱分离铬(III))

在HCl水溶液(1.0mol / L)溶液中),各种已知浓度(0.5-20μgmL-1)将铬(III)转移到锥形烧瓶(50.0ml)中。等分试样,与h反应2O.2(2mL,10%w / v)在酒精NaOH(1.0mol / L)中,煮沸20分钟,冷却并将溶液混合物调节至pH值HCL零(1.0 -2.0 mol l-1).通过改性的AC包装柱渗滤溶液并分析铬(VI)。57.用NaOH(1.0mol / L)和定量分光光度法从柱中剥离过量的分析物。57.

铬的总测定和形态(ð†ð†ð†&VI)物种

铬(III)的各种溶液(0.5L)和(VI)的总痕量水平≤0.1μgmL-1通过2mL min通过改进的交流填充柱-1流量。如前所述,对废水中的六价铬[57]进行了分析。另一个等分样品(0.5L)被氧化为铬(VI),通过改进的AC填充柱渗滤,如上所述分析铬(III)。吸光度(1)或ICP-OES信号(i1第一种等分试样是铬(VI)离子的量度,而吸光度(a2或信号强度(i2)第二等分试样相当于混合物中总铬(III&VI)物种的总和。因此,吸光度(a2——一个1)或ICP-OES信号(I2-我1)强度相当于等分试样中的铬(III)

分析应用程序

在LDPE瓶中,通过0.45μm膜过滤器(Milex,Millipore Corporation)过滤工业废水(1.0L)的样品。立即用各种量(0.05-0.5μg)铬(III&VI)掺入样品,用HNO处理3.- h2O.2(100ml,1:1 v / v)并煮沸10分钟。将等分试样离心5分钟并通过吸附剂填充柱渗滤并如所述铬(III)所述分析。然后用NaOH剥离吸附的CR物种并由ICP-OES分析。

精度和准确性

通过使三个子样本进行顺序过程来测试整个过程中提取和恢复的精度。检测限(LOD)(μg/ g干灰)定义为LOD =3S.Y / X./B.哪里Y / X.=标准偏差y- 残留和B.是标准图的斜率。精度低,因为分析物浓度接近LOD,并且它改善了更高的浓度。

结果与讨论

FA代表了未来几十年的一个主要问题,因为发电将仍然主要是燃料和煤基燃烧。因此,FA固体废物是当前的/ 2016年增加/ 2016年,预计将增加到300-400吨/年。发电的利用是FA废弃物代表了重油和固体燃料燃烧的热电厂最常见的问题之一。因此,为了更好地利用和应用来自重型燃料油Fa产生的FA的巨大努力,用于生产AC吸附剂,以用作来自废水中的用于除去和/或最小化铬(VI)的SPE。

FA和AC的特征

FA样本的化学分析显示了大量的V,Fe和Ni。另一方面,除了其他微量元素之外,Na,S,K,Si,Al是下一个丰富的元素。V,Fe和Ni含量的平均含量位于3625.1±21.8的范围内;4057.0±32.7和751.2±13.7μg/ g。FE和V的内容与除NI外报告的数据相当。42.FA的消化含有NI需要足够的时间导致FA的不完全消化,而且它也太乏味了。此外,Ni能够形成有机Ni化合物与含氧和有机碳物质形成在FA样品中形成稳定的络合物。C,H,N,总CHN含量和FA样品的体重减轻在87.93±5.3的范围内;0.15±0.03;1.51±0.27,89.51±2.14%和91.45%。这些价值观与其他重燃油的FA一致。24,59

FA的主要粒径为1.8-16.4μm,具有50频率,与重型燃料发电厂产生的FA相当。58,59室温下FA的XRD谱图(图1)显示出类似的宽峰,高度无序和非晶态。58,59钙钠(凯尔2SI.2O.8.)唯一发现的硅铝酸盐靠近20,而含钙矿物质的钙含量尤为。Caso.4.,kcacl.3.注意到[58]。另一方面,Fa的组成是未燃烧的碳的多孔球体,直径在10.0至120毫米的范围内大于黑碳,含有尺寸的孔较小毫米。

图1 FA的x射线衍射图


图1:FA样品的X射线衍射图案。
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样品C的扫描电镜图像(图2)3.)显示许多铁球最有可能由Fe组成2O.3.与无定形铝硅酸盐混合。还注意到与S和/或P相关的钙和/或p的钙,不具有无定形的铝硅酸盐。在重油Fa的燃烧过程中可能形成小孔。FA颗粒的形态主要是球形的,多孔的未燃烧的碳。这些颗粒是多孔的,中空和颗粒的尺寸。在850和950的FA烧伤0.C分别位于16.15-25.39和16.67-64.6%的范围内。

图2.在不同分辨率100,20,10和5μm处的FA(C3)的SEM显微照片。



图2:FA的SEM显微照片(C3.)在不同的分辨率100,20,10和5μm处。
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AC的主要粒度分布(PSD)为1.8-16。μm分别具有频率90。目前报道,AC的表面积和孔体积分别为775.9m 2 / g和0.138cc / g [59]。AC的计算孔体积(0.138cc / g)代表了950时激活FA的最成功的方法0.c 2小时。孔隙体积减少或在850的温度下不产生良好0.C对于不同的时间间隔。数据表明,通过离子配对试剂如Procaine盐酸盐(魁人党+.CL.-用于固相萃取去除水中的六价铬。AC改性前后的SEM图像(图3)魁人党+.CL.证明了模板碳的更多孔的性质。在AC和改性的Ac小孔隙率也被各自的间隔率观察。

图3.与Procaine盐酸普雷替昔氯化物(a)和修饰(b)以前的AC图像的SEM图像。



图3:(a)之前(a)之前的AC图像的SEM图像(b)与普通盐酸普罗替辛。
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铬(VI)在改性AC上的吸附特性

HCl(1.mol L-1)中的铬(VI)物种作为卤素酸盐(CRO3.CL.-),通过形成络合离子缔合物将其提取到SPE中[46,47]。因此,对PQ从HCl水溶液中吸收六价铬进行了初步间歇试验+.CL.-修饰的AC严重进行。PQ的相当大量吸附铬(VI)+.CL.-实现了改性的AC吸附剂。发现吸附的铬(VI)取决于提取介质pH。因此,使用PQ+.CL.-研究了改性AC在不同pH条件下对六价铬的萃取。

铬(VI)在水溶液(100ml,10mg ml)的两种不同浓度(5,7.5μg/ ml)下吸附铬(5,7.5μg/ ml)-1)PQ的不同pH值+.CL.-在1小时的振荡周期后,在pH范围内检测改性AC。在pH值下,水溶液中铬(VI)的E和D值达到最大值零并在溶液pH的较高pH下降低。因此,矿物酸的影响例如。HCl,HNO.3.和H2所以4.研究了铬(VI)摄取的1.0mol / L浓度。其中,只有HCl向AC吸附剂上令人满意地提取铬(VI)。橡胶形成[CRCLO3.]-能够在PQ上形成复杂离子助理的阴离子+.CL.-修改的交流可能会占所观察到的趋势。

HCl浓度和[CrClO3.]-阴离子对铬(VI)摄取作用至关重要。因此,各种浓度的效果(1-5摩尔L.-1通过研究使用的吸附剂的铬(VI)吸附的HCl(图4)。提高HCl浓度高达2.0moll-1,铬(vi)保留增加,持续恒定高达3.0 mol l-1.水解,不稳定性或产生的不完全形成[PQ+.clco.3.]-AC.在吸附剂上的离子助剂可用于观察到的铬(VI)提取的降低。因此,在下一个实验中,在2莫尔采用HCl的浓度-1作为一种合适的萃取介质。

图4所示。HCl对铬(VI) (5, 7.5  g/mL)在改性AC上吸附的影响25±1 ËšC。



图4:HCl在25±1℃下将HCl对铬(5,7.5μg/ ml)的影响在改性AC上。
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基于在pH和HC的达到的结果以及报告的数据[46],离子助理的“弱基离子交换”[CRO3.CL.-.魁人党+]提出。用于分析物由改进的AC吸收。基于pH,无机酸,HCl和AC的AC的表面特征的结果(VI分离为[PQ)+.CRO.3.CL.-通过“弱基部阴离子交换器”和“表面吸附”的添加组分是最有可能的机制的离子助剂。

HCl≤3.0moll的最常见的物种-1是氢铬酸盐氧气(Hcro4.[46,47]在HCl培养基中转化为枯肤阴离子[CRO3.CL.-)如下:

公式

体积庞大的阴离子[CrO3.CL]在修改后的AC中/上保留如下:

公式

通过各种比例的乙醇(1-10%v / v)研究改性AC的铬(IV)萃取的溶剂极性。铬(VI)摄取在加入乙醇上增加至5%(v / v)并保持恒定。介质极性的变化使得铬(VI)周围的AC吸附剂的结合位点更亲水和减少水的水用于溶剂化分子。因此,分析物摄取在使用的吸附剂上下降。47.

测试Triton-X 100,四乙基氯化铵或十二烷基硫酸钠(SDS)对铬(VI)吸附的影响。在的四乙基氯化铵了存在至0.1%(W / V),铬(VI)的吸附增加,并且在较高浓度的表面活性剂的稳定下来。复杂阴离子联想的环境粘度的变化[CRO3.CL]-最有可能考虑观察到的趋势。46,47.溶液粘度增强了缔合的聚集,从而降低了铬(VI)的扩散速率。

改性活性炭吸附六价铬的动力学研究

铬(VI)在≤3.0 Mol L HCl水溶液中的吸附-1),并在较短的时间内(约20分钟)达到平衡。因此,Weber-Morris方程61.提出:

问:T.= RD.(t)1/2(3)

绘制吸附在改性的AC上的铬(VI)的量相对平方根的时间(分钟),其中rD.= mg g中的脑子内传输的速率常数-1-1/2.初始阶段的扩散速率迅速,随着时间的推移略微降低。Qt的情节相对时间是线性的(图5,R2= 0.986)在铬(VI)保留到吸附剂上的初始阶段,高达10±1分钟并偏离增加的摇动时间。随时间通道的扩散速率高且降低,表明吸附速率是萃取早期阶段的薄膜扩散[49]。r的值D.从图中的两个斜坡确定为2.796±1.01和0.793±0.02与r2= 0.989, 0.992。不同孔径的存在很可能是坡度变化的原因[60,61]。

图5。吸附的铬(VI)浓度从HCl水溶液(50mL)在pH零和25±0.1℃的PQ + .cl-改性的AC(0.2±0.01g)上作为平方根的时间。


图5:来自HCl水溶液(50mL)的吸附铬(VI)浓度在pH零和25±0.1℃的PQ上+.CL.-改性AC(0.2±0.01g)作为时间的平方根的函数。
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铬(VI)吸附进一步服从拟一级Lagergren模型的线性形式,表示为[60]:

公式

在哪里,Q.E.是每单位均衡的吸附剂均衡的Cr(vi)的量(μmolesg-1);K.啤酒=每分钟吸附过程的一级总速率常数,t为最小时间啤酒和问E.从斜坡和日志线性曲线的拦截计算(qE.问:T.相对T在各种分析物浓度(20,40和60μgml-1)在0.028 - 0.030分钟范围内-1和9.03 - 23.3 mg g-1,分别具有相关系数(r2= 0.91-0.94)(表1)。由于Q的计算和实验值之间的差异很大E.,这个模型不常用于q的估计E.[60]。因此,将Cr(vi)吸附在25±1的改性ac上0.C经受二阶动力学模型[61,62]]:

公式

图6.使用改性的AC保持Cr(VI)的二阶图,用于初始吸附剂浓度为:20;B: 40岁;和C:60μgml-1。


图6:A的初始吸附剂浓度为20时,改性AC对Cr (VI)的保留二阶图;B: 40岁;C: 60µg mL-1
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表1:计算伪一阶的动力学参数和用于将Cr(vi)吸附到PQ上的二阶动力学模型+.CL.-作为吸附剂修饰

S.没有

CR(MGL.-1

问:E.(毫克g-1)实验

一阶动力学模型

二阶动力学模型

K.1(闵-1

问:E.

R.2

K.2×103.

问:E.

R.2

1

20.

13.92

0.028

9.03

0.91

7.66

13.7

0.98

2

40

32.

0.028

17.9

0.96

1.88

33.

0.98

3.

60.

20.1.

0.030

23.3

0.94

0.88

24.

0.99

PQ分离铬(VI)+.CL.--Ac包装列

所提出的修饰AC的吸附曲线和铬(VI)的动力学表明,在填充柱中使用改性的Ac吸附剂以进行色谱分离铬(VI)。已知浓度(0.5-20μgml-1在优化的条件下,以2ml /min的流速通过改进的AC填充柱。ICP-OES法对废水中Cr的分析表明,六价铬被完全吸附。最后用NaOH定量地剥离吸附的铬(VI)种(106.0±2- 110±3%)(表2)。

所提出的改性的AC包装柱也用于氧化铬(VI)后的铬(III)[46]。已知浓度(0.5-20μgml-1)氧化后的铬(III)通过改性AC填充柱。从AC填充柱中剥离了残留的铬(VI)种,获得了可接受的铬(III)表观回收率(90.0±6-96.0±0.6)(表2)。铬(III)的不完全氧化可能是回收率下降的原因。在优化的铬离子测定条件下,对其混合物中的铬(III)和铬(VI)离子进行了总量测定。信号强度代表了混合物中总铬(III和VI)种类的测量,回收率达到了92(±3.9)-104.3(±4.4)%。


表2:去离子水样中铬(III&VI)的分析结果

添加,μgmL-1

发现,μgml.-1

恢复*, %

铬(III)

CR(vi)

铬(III)

CR(vi)

铬(III)

CR(vi)

0.5

0.5

0.45±0.03

0.53±0.01

90.0±6

106.0±2

10

10

9.6±0.09

10.7±0.07

96±0.9

107±0.7

20.

20.

19.2±0.12

21.6±0.5

96.0±0.6

110±3

*三个测量的平均值±标准偏差(n = 3)。

分析应用

通过对自来水和废水中总浓度≤50µg/ L (0.5L)的铬(III)和/或铬(VI)种的回收研究,验证了所提出的AC填充柱的分析用途。在自来水和废水样品中加入不同浓度的铬(III)和/或(VI),并按照优化的铬(III)程序进行分析。ICP-OES对废水中铬的分析表明,铬能完全吸附。用NaOH (10 ml, 1 mol/L)回收吸附的铬,用ICP-OES分析。结果如表3所示。铬的表观回收率(94.6±6.3-102.0±8.5%)证实了所建议的AC填充柱在环境水样中完全去除和/或测定铬的分析用途。


表3:发达的PQ + .CL处理的AC蒸馏水中蒸馏水中总铬(VI)的测定*

样本

Cr(vi),μgl-1

添加

发现

恢复, %

废水

One hundred.

102.6±8.50.

102.0±8.5

自来水

500.

480.4±2.9

96.0±0.58

自来水

One hundred.

94.6±6.3

94.6±6.3

结论

该手稿提供了FA应用领域的快照。改性活性炭作为一种高效固相萃取(SPE)在环境水样中的去除、富集和/或总含量测定方面具有很大的潜力。利用FA在分析化学中分析铬(III和VI)和其他重金属离子的形态是一个挑战。拟议的PQ+CL.-.AC色谱柱的检测限低于世界卫生组织规定的水中铬(VI)的最大允许限量(MAL),优于许多光谱化学和色谱技术的检测限。活性炭吸附剂是替代工业活性炭的有价值的固相萃取物。交流填充柱可用于在线采集大样本量的水样中Cr和其他有毒金属的微量富集。交流填料塔可重复使用3-4次,性能不降低。

致谢

该项目由国家科学、技术和创新计划(MAARIFAH)——沙特阿拉伯王国阿卜杜勒阿齐兹国王科技城——资助,奖励号(8-ENV124-3)。作者还感谢阿卜杜勒阿齐兹国王大学科学技术部门的技术支持。其中一位作者(M.S. El-Shahawi)感谢KAU化学系提供的设备。特别感谢协助作者完成实验工作的学生和技术人员。

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