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类型牡蛎壳煅烧物对刚果红的吸附研究.pdf

  • 上传人:初宸
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    关 键  词:
    牡蛎 煅烧 刚果 吸附 研究
    资源描述:
    第39卷第6期
    化工技术与开发
    Vol 39 No6
    2010年6月
    Technology& Development of Chemical Industry
    Tun.2010
    牡蛎壳煅烧物对刚果红的吸附研究
    邹秋月,杨萍,王燕,贾磊
    (广东海洋大学食品科技学院,广东湛江524025)
    摘要:研究了煅烧牡蛎壳粉对刚果红染料的静态吸附,考察了吸附时间、温度、吸附初始浓度对牡蛎壳粉吸
    附刚果红的影响,测试了吸附等温曲线。结果表明牡蛎壳粉对刚果红的吸附平衡时间为6h,钍蛎壳粉用量为0.5g
    L~1时对70mg?L1刚果红溶液的吸附率达96%,吸附量为137.81mgg-';温度升高,吸附速率变大,温度对平
    衡吸附率的影响不大。煅烧牡蛎壳粉对刚果红的吸附符合 Henry吸附模型。
    关键词:牡蛎壳煅烧物;吸附;刚果红
    中图分类号:X714
    文献标识码:A
    文章编号:1671-9905(2010)06-0048-0
    染料是一种重要的精细化工产品,与人类的衣解,孔隙及孔道都发生变化,形成复杂的多孔结构,
    食住行密切相关,随着染料工业的迅猛发展,染料的是其吸附性能的基础。本论文探讨牡蛎壳煅烧物对
    广泛使用导致染料废水大量排放到自然水体中,造刚果红的吸附性能,旨在为牲蛎壳的利用,开发廉
    成水体污染,少量的染料废水排放也会导致大片水价、高效、因地制宜的吸附材料提供基础。
    体着色,这不仅影响了水体的美观而且减少透光量,1实验材料与方法
    进而减少生物的光合作用。印染有机污水由于具有
    污水量大、有机污染物含量高、色度深等特点而成为1.1仪器与药品
    目前最难降解的工业废水之ー。在工业生产中,染
    752型紫外可见分光光度计,ZD-85恒温振荡
    料废水的去除方法有絮凝,氧化或臭氧化,但这些技器,KS-600D型超声波清洗机,PHS-3型精密pH
    术因效率低,成本高等原因,难以普遍使用。因此,计,精密天平,L550低速自动平衡离心机。
    人们开始寻找廉价易得、可重新使用的材料用于处
    刚果红,氢氧化钠,盐酸(均为分析纯)。
    理染料废水,一些低值材料特别是工农业废弃物作1.2试验材料
    为吸附剂处理印染废水的研究受到关注1-4。
    近江牡蛎( Ostrea rivularis Gould)壳煅烧物(以
    素有“海洋牛奶”'美称的牡蛎是我国重要的海产下简称牡蛎壳粉):用水将表面的泥沙,附着物和牡
    经济贝类。目前,我国对于牡蛎的加工仅仅局限于蛎肉渣清洗干净,置于烘箱干燥后用程控高温炉煅
    可食用的肉部分,对于占牡蛎质量60%以上的牡蛎烧,经粉碎机粉碎过筛,干燥后存放在干燥器内备
    壳的加工却很少。除肉后的牡蛎壳放置后会发臭,用。
    易产生大量的苍蝇,污染环境,危害附近居民。20061.3实验方法
    年中国牡蛎养殖产量达389万tS,约250万t的废
    配置系列浓度的刚果红溶液,以去离子水作为
    弃物牡蛎壳的处理问题,成了防碍环境保护和钍蛎参比,用分光光度计于498nm处测定各溶液的吸
    经营发展的主要原因之一。因此,为了牡蛎产业的光度,进行线性回归得标准曲线。
    稳定和进一步发展,有必要尽快寻求作为废弃物的
    在250mL带塞锥形瓶中,加入一定量一定浓
    牡蛎壳的利用途径。牡蛎壳的物理构造为角质层、度的刚果红溶液,再加入一定量的牡蛎壳粉吸附剂,
    棱柱层、珍珠层组成,主要部分为棱柱层,叶片状结盖紧塞子,在恒温振荡器(125rmin-)中振荡一定
    构,含大量2~10xm微孔,具有较强的吸附能时间,取样离心过滤(4000:min~,15min),取上
    力?。牡蛎壳煅烧后由于CO2的排除、物质的分层清液,用分光光度计于498mm处测定其吸光度,
    基金项目;广东海洋大学2008年大学生研究创新性实验项目
    作者简介:邹秋月(1986-),女,广东海洋大学食品科学与工程本科在读,研究方向为海洋资源利用
    通讯联系人:杨萍(1964-)女,硕士,副教授,研究方向为水产品高值化加工与利用
    收稿日期:2010-02-22
    第6期
    邹秋月等:牡蛎壳煅烧物对刚果红的吸附研究
    取3次平均值。
    果红初始浓度对吸附的影响如图2、图3所示。
    分别计算吸附率和吸附量
    由图2可见,吸附初始阶段,吸附速率很快,吸
    吸附率/%=(Co-C1)/Co×100
    附率随刚果红初始浓度的增大而增大,吸附5min
    吸附量/hg:g1=(Co-C)V/m
    时,35mg
    70mg?L-1、105mg?L-1、140
    式中:Co和C-分别为刚果红的吸附浓度和吸mg?L~对应的吸附率分别为14.3%、57.12%、
    附后的浓度,mgL';V为所取刚果红溶液的体71.38%、82.15%,但是吸附6h达到平衡时,吸附
    积,L;m为牡蛎壳煅烧物的用量,g。
    率都在95%左右。由图3可见,在实验条件下,刚
    2实验结果与讨论
    果红初始浓度增大吸附量也增大;与初始浓度35、
    70、105、140mg?L-1对应的平衡吸附量分别为
    2.1温度对吸附的影晌
    67.17mg?g、137.81mg?g-1、194.81mg:g1
    当牡蛎売粉用量为0.5gL'、刚果红溶液初264.23mg?g-。值得注意的是,高浓度(140mg?
    始浓度为70mg?L1时,溶液温度对吸附率的影响L-1)时,吸附过程中吸附量变化不大。
    如图1所示
    24k
    100
    40
    30℃
    40"℃
    6011517022528033539045
    50C
    35mg
    105mg·L
    -140mg-L
    图2刚果红初始浓度对吸附率的影响
    Fig 2 Effect of initial dye concentration
    on removal of Congo red on oyster shell powder
    时间/h
    图1温度对吸附率的影响
    1g.
    temperature on
    80
    emoval of Congo red on oyster shell powder
    70
    由图1可见,吸附初期,吸附率快速增加,随时斑
    話60
    35mg·I
    间延长,吸附率继续增大,但增大的趋势逐渐变小,路
    70mg·J
    在吸附3h内,随温度的升高,吸附率增大速率也
    g
    140mg. L
    变大,这是因为温度升高,分子运动加快,吸附速率
    加快。但随着吸附程度的加大,溶液中刚果红浓度
    56015170225280335390445
    时间/min
    变小,此时吸附速率逐步变小而解吸速率逐步增大,
    图3刚果红初始浓度对吸附量的影响
    当达到吸附平衡时,吸附速率主要由吸附常数决定,
    Fig 3 Effect of initial dye of Congo red
    而吸附常数则主要由牡蛎壳粉的物理化学性质决
    on unit adsorption capacity of oyster shell powder
    定。因此,平衡吸附率受温度影响较小,表现为30
    吸附等温线的测定
    ℃、40℃、50℃的平衡吸附率非常接近。30℃、40
    牡蛎壳粉用量为0.5gL-、温度为30℃,刚果
    ℃时,吸附6h达到平衡,50℃时吸附3b达到平红浓度分别15m
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