乙二胺四乙酸和聚环氧琥珀酸对污泥中铅的萃取研究.pdf

第39卷第2期
化工技术与开发
Vol 39
2010年2月
Technology Development of Chemical Industry
Feb.2010
3R三应用
乙二胺四乙酸和聚环氧琥珀酸对污泥中铅的萃取研究
陆建平1,马柳军2,黄彦明,邓祺,张云飞3
(1.广西大学化学化工学院,广西南宁530004;:2.广西华锑化工有限公司,广西南宁530241
3.南宁市飞力电瓶电气有限公司,广西南宁530409)
摘要:以某公司废水处理池中的污泥为研究材料,分别以乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)和聚环氧現珀酸(PE
SA)作为萃取剂,研究了它们在不同pH萃取剂浓度、搅拌时间下P形的萃取率。实验结果表明,在最佳的实验条件
下,EDTA对Pb萃取率为83.32%;而PESA对Pb萃取率达到92.35%。PESA不含有氮、磷,不会引起水体富营养
化,是环境友好的水溶性聚合物。
关键词:乙二胺四乙酸二钠盐;藂环氧琥珀酸;铅;污泥
中图分类号:X703
文献标识码:A
文章编号:1671-9905(2010)02-0034-03
乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)对重金属有很高准储备液到50mL容量瓶中,10%的硝酸定容;Z乙
的螯合效率,且性质稳定,对生物的毒性较小,因而二胺四乙酸二钠盐:用铅标准溶液标定;聚环氧現珀
成为当前最普遍的萃取剂。但在自然条件下,酸(PESA,分子式HO(C4HOM2)nH,M=H、Na、
EDTA很难被微生物降解,唯一的自然降解途径是K,相对分子质量400~2000)。
它的铁离子络合物能够被光解[2?,因此EDTA会在1.2试样制备
自然环境中逐渐积累下来,对环境造成二次污染。
从处理池采集的土样经过自然风干后,研磨成
而聚环氧琥珀酸(PESA)不含有氮、磷,不会引起水细粉,过0.19mm筛,置于烘箱中105℃下烘于,用
体的富营养化,是一种环境友好的水溶性聚合物,且封口袋装好后放置在干燥器中保存,待用。
具有螯合多价金属阳离子的性能和良好的生物降解1.3仪器条件
性的特性[]。但目前国内外关于PESA的研究主要
原子吸收测定铅的条件见表1。
集中在制备方法、阻垢性能、缓蚀作用等方面14-5],
表1位器的工作条件[6?
用于重金属的分离研究比较少见。本实验发现,在
Table 1. The operational conditions of spectrophotometer
合适的条件下,PFSA对Pb的萃取效果比EDTA
项目
指标
项目
指标
好,且最佳萃取时的pH值较EDTA高。基于其有
元素
光源
空心阴极灯
良好的可生物降解性,因此成为蓄电池废水处理池
测定波长/hm283.3』通带宽度/m
灯电流/mA2.0
火焰类型
空气一乙快
中污泥的较佳的Pb萃取剂。
燃气压力ATPa0.05『燃气流量/m?min-11500
1实验部分
空气压カMPa0.20燃烧器高度/fm
2.0
1.1主要仪器和试剂
1.4测定污泥中的铅含量
TAS-990原子吸收分光光度计,铅空心阴极
称取污泥样品0.05g于100mL聚四氟乙烯烧
灯,PHS-3C型精密pH计,JB-3型定时恒温磁力称中用少量水润湿。在通风橱中,加入10mL浓
揽拌器,AL104电子天平。
HC,低温下加热溶解2h,然后加入15 m HNO3
二次蒸馏水;试剂均是分析纯;铅标准储备液继续加热,至溶解物剩下约5mL时,加入5 ML HF
并加热分解SO及胶态硅酸盐,最后加人5mL
1000 pg'ml
100gmL~'铅标准使用液:取5.00mL铅标
HCIO加热蒸发近于,再加入(1+5)HNO35mL,加
热溶解残渣后,冷却定容至50mL容量瓶中。做平
基金项目:广西科学基金资助(桂科自0078006-16)
通讯联系人:陆建平,13877141094,E-mai: jianpi@hotmail.omn
收稿日期:2009-10-19
第2期
陆建平等:乙二胺四乙酸和聚环氧琥珀酸对污泥中铅的萃取研究
行样和试剂空白?。经测定污泥中的铅量为
8
531.25mg"g
1.5污泥中铅的萃取
在塑料烧杯中加入定浓度和体积的萃取剂,
0
40
用稀NaOH或稀IHNO3调节pH,然后加入样品,室
温下搅拌一定时间后,过滤到容量瓶中定容,进行原
2()
子吸收测定。
2结果与讨论
468
JITA浓度/mmo?mL
PESA浓度/mg·g
2.1体系pH对EDTA和PESA萃取P的影响
图2萃取剂浓度对Pb萃取率的影响
萃取体系的pH是影响重金属萃取效果的重要
Fig. 2 The effect of concentrations of extractants on Pb
因素8?。配制一系列pH值不同的2套,每个含有
extraction efficiency. aEDTA, b PESA
0.1g试样塑料烧杯,一套中每个烧杯中加人5随着时间增加,萃取率也随之増大。对EDTA来
mmol. ml-1EDTA20mL,另一套每个烧杯中加人说,搅拌时间大于30min后,萃取率保持不变;而对
30mg"g1PESA10mL,在室温下境拌30min。它于PESA来说,搅拌时间大于50min以后才趋于平
们的萃取率随pH变化趋势见图1就EDTA而衡。而且PESA的萃取结果优于EDTA。
言,随着pH增大,萃取率逐渐变小,pH大于4后,
100
趋于稳定。而对PESA,萃取率开始随着pH的增大
而增大,在pH=3时达到峰值后又缓慢降低,但在
0
pH=5后,其降低的幅度更为平和。
BDTA
PESA
EDTA5mmol?mL
PESA30mg·g2
010X)3)4)
ha)/mi
8讲批
图3搅拌时间対萃取剂的萃取效率的影响
20
Fig. 3 The effect of stirring time on Pb extraction
0
efficiencies of EDTA and PESA, individually
56789101112
2.4EDTA和PESA分别对Pb萃取效果的比较
为了较好地比较EDTA和PESA对铅的萃取
图1pH对EDTA和PESA的Pb萃取率的影响
效果,将最佳萃取时的EDTA的摩尔浓度转化为质
Fig. 1 The effect of PH on Pb extraction efficiencies
量浓度。表2列出了铅的最佳萃取时的萃取剂的浓
for EDTA and PESA, respectively
度、用量、pH和搅拌时间,发现PESA相对于EDTA
2.2萃取剂的浓度对萃取Pb的影响
有较好的萃取效果。
为了研究萃取剂浓度对萃取Pb的影响,当ED
表2EDTA与PESA萃取效果的比较
TA和PFSA溶液的pH分别为2和3时,0.1g试
Table The compariso