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铁莲果壳:从水溶液中去除铅(II)的载体

U.E. Chaudhari1*

1印度阿摩拉瓦蒂圣雄艺术、商业和西特拉姆吉乔杜里科学学院化学系。

DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.5.2.16

采用大叶铁果壳对铅(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。


吸附;铁莲果壳;弗伦德里希等温线;朗缪尔;铅(2)

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乔杜里乌。埃勒funtum果壳:从水溶液中去除铅(II)的载体。Curr World Environ 2010; 5(2):323-327 DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.5.2.16

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乔杜里乌。埃勒funtum果壳:从水溶液中去除铅(II)的载体。中国环境科学(英文版);5(2):323-327。可以从://www.a-i-l-s-a.com/?p=1209


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收到: 2010-08-11
公认: 2010-09-18

介绍

二十世纪始于对自然资源的广泛损害。无计划的工业化,城市化,污染爆炸,生活方式的变化,对自然资源,商业设施和现代农业实践的利用降低了环境质量。面临的主要效果是:
  • 空气和水侵入大陆。
  • 通过废物排放海洋污染。
  • 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。

通过自然的自净化机制,水和地面水作为地表水和地下水,自然体内的物理,化学和微生物过程中的自然。然而,天然水很少适用于人类的直接消费。快速的工业化和人口增长导致大量废水产生并导致其处置问题。工业废物构成了天然水域各种金属污染的主要来源。由于其对接收流的放电,有毒性和其他不利影响,环境中的重金属的存在是非常关注的。当有毒金属离子的浓度超过耐受性限制时,它们可能会成为真正的健康问题2.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、剂量和离子形式。铅广泛应用于印刷、油漆制造、水管、蓄电池制造、陶器和焊接作业等。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,除铅的方法有混凝法、沉淀法、离子交换法和吸附法等

来自含水介质的金属离子。然而,吸附是从含水介质中去除和检索阳离子的简单且经济的方法。吸附过程的效率主要取决于吸附剂的性质,吸附物,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)是通过使用菲律尼亚elefuntum水果4 - 8作为吸附剂。

吸附剂

Ferronia elefuntum果壳首先在160的温度下干燥O.C 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。最后以50度的温度再次放入烤箱烘干O.C为6.个小时。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克菲律尼亚elefuntum果壳取于250ml试剂中加入含有各种铅(II)离子的瓶子和合成溶液(200mL),通过在室温下摇动烧瓶的内容物平衡系统,使得足够的吸附剂和最终浓度的金属离子的接触时间。通过分光光度法测定铅(II)9.使用DITHIZONE法在515nm处抵抗试剂坯料。分光光度计,Systronic模型104)用于测量铅(II)离子的浓度。

C的平衡吸附等温线E.诗问E.,策划Ferronia elefuntumFruit Shell如图1所示。然后计算出在mg/L条件下的吸附量。

qe =(co -ce)v / m



CE.铅(II)在平衡时的浓度是mg/L吗? V是溶液的体积,单位是升;M是吸附剂的质量,单位是克

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等温线图菲律尼亚elefuntum果壳铅(II)饱和单层膜可以表示为:

由Langmuir等温线线性化的结果为0.和b是朗缪尔常数。1/C的曲线E.对1 /问E.被发现是线性的,表明Langmuir模型的适用性。参数Q.0.和b已计算并在表1中给出。朗缪尔常数Q0.是吸附能力的衡量标准,B是吸附能量的量度。为了观察吸附是否是有利的,从Langmuir等温线获得的无量纲参数'R'是。

R = (1 + b × Cm)-1

其中,B是Langmuir常数,Cm是在Langmuir等温线中使用的最大浓度。铅(II)的吸附菲律尼亚elefuntum水果壳是一个有利的过程,就像'r'一样值在0到1之间。相关系数r也如表1所示。用以下一般方程尝试了Freundlich等温线的适用性:

这个方程的线性形式是lnqE.= B.log CE.k +日志。

式中,B和k为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。

结果与讨论

吸附剂量和接触时间对铅(II)的接触时间的响应如图(i)所示。观察结果表明,吸附剂量的增加,吸附速率增加了一定程度,然后变得恒定。此外,随着接触时间增加,吸附增加,它们变成常数。

pH对锰(II)去除的影响

pH对锰(II)的去除的影响如图[4]所示。实验在恒定的初始铅(II)浓度下进行,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

吸附剂颗粒尺寸对吸附动力学具有显着影响。粒度的影响提供了实现吸附剂的最佳利用的重要信息。四个粒径50,100,150,200微米尺寸(印度标准情况筛子在最佳条件下。这是

问:
E.= K.C.E.

发现,随着粒径的增大,吸附速率降低。

吸附动力学

铁莲果壳0.5克,铅200毫升++溶液在1000mL R. B中拍摄。并真大地摇动约4小时。每15分钟后,将5ml样品溶液取出第一个小时,随后取出的样品之间的间隔增加至30分钟。样品中金属离子的浓度通过分光光度法测定并指定为C.T.和金属离子浓度的值Ferronia elefuntum果壳与相同的时间间隔估计使用关系。

表1:等温常数

朗缪尔常量

Freundlich常量

问:0.

B.

R.

R.2

K.

B.

R.2

8.1928

0.246

0.487

0.9628

0.6781

0.5299

0.9721


图1:铁莲果壳-铅的平衡吸附等温线++
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图2 Langmuir吸附等温线
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图3:Freundlich吸附等温线
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图4:pH对PB的%去除的影响++
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图5:系统-Ferronia elefuntum果皮-铅++
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铅(II)的吸附速率Ferronia elefuntum对果壳进行了研究Laggrgren提出的第一阶命运方程(10)其中k 广告 是吸附的速率常数。 logc的plote T. VS T如图[5]所示。

结论

铅(II)的回收率为
  1. 随着铅(II)初始浓度的降低,铅(II)的吸附量逐渐增加。
  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. 吸附过程与Langmuir等温线指示的单分子层吸附过程基本一致
  4. 吸附过程结果表明,pH = 5.0时,铅(II)的吸附能力较好。
  5. log c的直线图T.吸附随时间的变化表明Lagergren方程的有效性,并提出一级动力学
  6. 一个€喜爱一个€喜爱一个€喜爱一个€喜爱一个€喜爱一个€喜爱一个€喜爱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
  1. Mamta Tomer,“水和废水的质量评估”,Lewis Publisher Boca Ratan,(1999)。
  2. Singh D. K.和Lla Jyosna,“煤基吸附剂去除废水中有毒重金属离子”,污染的研究,11:37-42(1992)。
  3. 钱德拉,“环境中的有毒金属”,由勒克瑙工业毒理学研究中心出版。
  4. B. D. Gharde, S. B. Gholese, P. V. Patil,“从溶液中去除Cu (II)和Ni(II)的方法Ferronia elefuntum果壳,国家自然科学基金,166-119(2004)。
  5. S. B. Shukla, V.D. Sakhardande。染色纤维素去除金属离子的柱状研究。材料J. Appli Polym。科学,44(5): 903 - 10(1992)。
  6. 龙甘、贝纳卡和达拉对bellerica树皮清除锌离子的作用。化学。环境res。,1(1): 87 - 94(1992)。
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  8. 拉姆普尔和佩蒂尔。利用树皮基质从工业污染控制废水中回收铜、铅、锌、镍12(1)(1996)。
  9. Vogel,A.L。“定量无机分析教科书”,第四版,735-736(1978)
  10. Lagergren, S and Bil K, Svenska Vatenskapsakad hand 24(1998)。
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