高岭土竞争吸附的影响因素 生产系统具有高效率、低能耗、低投入

山东埃尔派 | 点击量:0次 | 2021-03-10

摘要
插层改性是将极性小分子插层到高岭土层间,使层间距加大,且层间亲水性变为亲油性的高岭土复合材料。根据不同的需要掺杂到各种基体中,以高岭土片层剥离状态的形式均匀分散。因高

  插层改性是将极性小分子插层到高岭土层间,使层间距加大,且层间亲水性变为亲油性的高岭土复合材料。根据不同的需要掺杂到各种基体中,以高岭土片层剥离状态的形式均匀分散。因高岭土层间表面经基活性比较低,有利于其他有机大分子通过置换过程进人高岭土层间,增强聚合物基质抗老化性能。

  竞争吸附的影响:高岭土对重金属离子的吸附量是随着平衡浓度的增大而增大的,由于离子间存在竞争吸附,用精细手法提纯出来的高岭土价格也是相对较高的,高岭土对混合离子溶液中某种离子的吸附量,远低于其对单一离子的吸附量。实验结果显示,在单一离子溶液中,高吟土对Pstrong2+的吸附量明显大于其它离子,在混合溶液中,高岭土对上述离子的吸附量顺序同样为Pstrong2+>Cd2+>Ni2+>Cu2+。

  高岭土吸附Pstrong2+、Cd2+、Ni2+、Cu2+的吸附等温线 Langmuir方程和Freundlich方程是吸附等温线中较常见的两种吸附模式(Amuda,2007),采用Langmuir等温方程和Freundlich等温方程对实验数据进行回归处理。4种重金属离子的回归结果都呈良好的线性关系,表明Langmuir等温方程和Freundlich等温方程都能较好地描述高岭土对水溶液中Pstrong2+、Cd2+、Ni2+、Cu2+的吸附规律。但总体而言,Freundlich等温方程线性更好。

  离子强度:离子强度是影响吸附的一个很重要的因素,离子强度增大,吸附量明显减校随着溶液中硝酸钠质量浓度从0.0lmol/L增至0.lmol/L,高岭土对重金属离子的吸附量减为原来的一半。这一现象可归因于两个因素:一是Pstrong2+、Cd2+、Ni2+、Cu2+与高岭土形成了特殊的双电子层结构,溶液中与Pstrong2+、Cd2+、Ni2+、Cu2+竞争吸附的盐质量浓度降低时,会加强对重金属离子的吸附;二就是离子强度对Pstrong2+、Cd2+、Ni2+、Cu2+的活度系数的影响,会限制重金属离子向高岭土表面的迁移。

  解吸实验:由解吸实验结果可以看出,Pstrong2+解吸量较小,几乎完全不会被脱附下来,其它几种离子的解吸量也较小,其顺序为Pstrong2+

  另外,孙克文等(2008)研究了Fe2+在高岭土界面上的吸附过程。发现当初始Fe2+浓度一定时,随着pH值的升高,吸附量迅速增大。pH值降低时(小于5.0),Fe2+吸附不明显;pH值在5.0〜7.0范围内发生吸附过程(0〜100%)。当pH值固定时,随着初始Fe2+浓度的提高,吸附百分比略有降低,但总的吸附铁浓度仍增加,同时,随着初始Fe2+浓度的提高,吸附铁密度也增加。如当pH值为6.7、初始Fe2+浓度为0.lmmol/L和0.5mmol/L时,吸附铁密度分别为0.58jMmol/L以及2.53pmol/L。

  他们还研究了温度对Fe2+在高岭土界面吸附过程的影响。结果发现,随着温度的升高,Fe2+的吸附速率明显加快,吸附过程符合一级动力学模型。使用阿仑尼乌斯公式计算得到Fe2+在高岭土界面吸附的活化能为18.5kJ/mol。

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