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叶铁果壳:去除水溶液中Pb (II)的载体

U.E. Chaudhari1

1印度圣雄艺术、商业和Sitramji Chaudhari科学学院化学系。

DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.4.2.20

采用铁莲果壳对铅(II)进行了脱除研究。对吸附效率进行了评价。研究了pH、接触时间、吸附剂用量、金属浓度、粒径和温度等因素对吸附效果的影响。结果表明,吸附过程遵循Langmuir等温线和Freundlich等温线。热力学参数表明了该工艺的可行性。为了解吸附机理,已进行了动力学研究。已经进行了列研究,将这些与批处理能力进行了比较。


铅(II);吸附;Langmuir - Freundlich等温线;铁莲果壳

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一种去除水溶液中Pb (II)的载体。环境科学学报2009;4(2):393-397 DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.4.2.20

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一种去除水溶液中Pb (II)的载体。环境科学学报2009;4(2):393-397。可以从://www.a-i-l-s-a.com/?p=994


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收到: 2009-08-22
接受: 2009-09-30

介绍

20世纪的主要问题是自然资源的广泛破坏。无计划的工业化、城市化、污染爆炸、生活方式的改变、对自然资源的过度开发、商业设施和现代农业实践都使环境质量下降。面临的主要影响是:
•空气和水侵入大陆。
•通过废物排放污染海洋。
•向水体、陆地和空气中释放各种化学和生物污染物。
•地下水污染。
•酸雨和核沉降物。

这些影响不仅包括环境污染,而且还造成植物、动物(包括人类和微生物)的遗传侵蚀。水是一种主要的自然资源,也是人类的基本需求。就其质量和质量而言,获得充足的水供应对生命的存在至关重要。

水作为地表水和地下水存在于自然界中,通过自然体的物理、化学和微生物过程等自净化机制进行。然而,天然水很少适合人类直接饮用。快速的工业化和人口增长导致了大量废水的产生和处理问题。工业废水是自然水体中各种金属污染的主要来源。环境中重金属的存在已经引起了极大的关注,因为它们的排放增加,有毒的性质和其他对接收河流的不利影响。当有毒金属离子浓度超过容许限度时,就可能成为真正的健康问题。现在迫切需要引进更清洁的技术,以最大限度地减少污染,保护日益恶化的环境。实现废物零排放是不可能的,但对废物进行处理是必不可少的。

Pb、Cd、Cr、V、Bi、Mn等有毒重金属离子对水生动物和人类具有潜在的健康危害。

公共供水铅(II)的最大允许限值为0.1mg/L。金属的毒性取决于金属的种类、剂量和离子的作用。铅广泛应用于印刷、涂料制造、水管、蓄电池制造、陶瓷和焊接等领域。此外,它还被用作汽油中的抗爆剂。毒性的铅3.包括贫血、急性中毒如急性腹绞痛和急性脑病综合征。它会导致精神恶化痉挛性癫痫,严重的中枢神经系统抑郁和死亡。

文献调查表明,从水介质中去除铅(II)金属离子的方法有混凝法、沉淀法、离子交换法和吸附法。然而,吸附法是从水介质中去除和回收阳离子是一种简单而经济的方法。吸附过程的效率主要取决于吸附剂的性质、吸附质、pH、浓度、温度、搅拌时间等。

廉价和有效的吸附剂可以携带,以满足农村地区和工业地区人口的需要,这些地区没有安全的饮用水。在本研究中,铅(II)是通过使用Ferronia elefuntum水果(4 - 8)作为吸附剂。


Adsorbent

Ferronia elefuntum先将果壳在160°C温度下干燥6小时。研磨后进行筛分,平均粒径为200目。然后用蒸馏水清洗几次,以去除灰尘和其他杂质。最后在50°C的烤箱中烘干6小时。然后将吸附剂储存在干燥器中进行最后的研究。

批处理研究

干燥量为0.5克Ferronia elefuntum果壳摄于250毫升玻璃瓶和合成解决方案(200毫升)含不同浓度的铅(2)离子添加系统平衡,在室温下摇动烧瓶的内容之间的联系,以便有足够的时间吸附剂和最终的金属离子的浓度。分光光度法测定铅(II)9用双硫腙法在515 nm处检测试剂空白。用104型共谐分光光度计测定铅离子浓度。

Ce与qe的平衡吸附等温线Ferronia elefuntumFruit Shell如图1所示。然后计算出在mg/L条件下的吸附量。问o= (C
o-Ce其中,Co为铅(II)的初始浓度。Ce为平衡时铅(II)的浓度,mg/L。V为溶液的体积,以升为单位,M为吸附剂的质量,以克为单位

吸附等温线

研究了Langmuir等温线和Freundlich等温线的平衡等温线。结果如图2和图3所示,说明了的Langmuir和Freundlich等温线图Ferronia elefuntum铅果壳(II)。饱和单分子层可表示为:由朗缪尔等温线线性化的是在那里,问0和b是朗缪尔常数。

1/C的曲线e
Vs1 /问e是线性的,表明Langmuir模型的适用性。参数Ï•0和b已计算并在表1中给出。Langmuir常数Q是吸附量的量度,b是吸附能的量度。为了观察吸附是否有利,由Langmuir等温线得到无量纲参数R为。R = (1 + b x Cm)-1,其中b为Langmuir常数,Cm为Langmuir等温线的最大浓度。

铅(II)的吸附Ferronia elefuntum果壳是一个有利的过程,因为‘R’值介于0到1之间。相关系数r也如表1所示。用下面的一般方程q,也尝试了Freundlich等温线的适用性e= kceB这个方程的线性形式是lnqe= B.log Ce其中,B和k是Freundlich常数。

这些常数分别代表吸附量和吸附强度。logq曲线e对日志Ce也是线性的。B和k的取值如表1所示。由于B值小于1,表明吸附良好。

Table 1:等温常数
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结果与讨论

吸附质剂量和接触时间对铅(II)去除的响应如图(I)所示。观察结果表明,随着吸附质剂量的增加,吸附速率会增加到一定水平,然后趋于恒定。随着接触时间的增加,吸附量增加,吸附量趋于常数。

pH对锰去除的影响(II)

pH对锰(II)去除的影响如图4所示。实验在恒定的初始铅浓度、吸附剂剂量(Ferronia elefuntum果壳)0.5克/100毫升,接触时间4小时。在吸附过程中,水溶液的pH值是一个重要的控制参数。在pH = 5时,铅的去除率较高,但随着pH的增加,铅的去除率降低。

粒径的影响

吸附剂的粒径对吸附动力学有显著影响。粒径的影响为achi提供了重要的信息e吸附剂的最佳利用。四粒粒径50、100、150、200微米大小(印度)标准筛)在最佳条件下。结果表明,随着粒径的增大,吸附速率减小。

吸附动力学

0.5通用的Ferronia elefuntum将果壳和200ml Pb++溶液放入1000ml rb中,用力摇4小时左右。每15分钟后,第一个小时取5ml溶液样品,随后取样品的间隔增加到30分钟。用分光光度法测定样品中金属离子的浓度,用C表示Ferronia elefuntum同时用果壳时间间隔估计。q = (Co- CtV / W)

铅(II)的吸附速率Ferronia elefuntum用拉格伦提出的一阶速率方程对果壳进行了研究10K广告
为吸附的速率常数。logc的plotetVs t如图5所示。

图1
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图2
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图3
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图4
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图5
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结论

  1. 铅的回收率随铅初始浓度的降低而增加,在初始阶段去除率较快,随后缓慢吸附至饱和极限。
  2. 铅(II)离子回收技术的发展Ferronia elefuntum水果壳似乎是一种廉价的,实际上可行的使用半熟练工人在村庄。
  3. 本文对吸附过程进行了研究符合Langmuir等温线指示单层吸附过程。
  4. 吸附过程结果表明,pH = 5.0时,铅(II)的吸附能力较好。
  5. 吸附过程的对数C随时间的直线曲线表明了拉格伦方程的有效性,表明吸附动力学为一级动力学。
  6. 再生研究是不必要的,因为吸附的成本很高,它可以安全地处理。

参考文献
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