毕业设计（论文）中文摘要

多种吸附剂对结晶紫废水的吸附效果 摘 要：研究了麦麸、水花生、米糠、海带对结晶紫废水的吸附效果，通过测定pH、温度、时间、初始浓度、吸附剂量、吸附剂粒径、粒子强度等影响因子来探讨吸附剂对结晶紫废水的吸附性能。结果表明，pH对染料吸附无明显影响。吸附过程符合准二级动力学模型。等温数据符合Langmuir等温方程。吸附剂的粒径也是影响吸附效果的因素之一，细颗粒的吸附效果较好。随着溶液的浓度增加，单位吸附量会增加，而且细颗粒的增加趋势比粗颗粒的明显。染料溶液的初始浓度、吸附剂量和离子强度的增加均会使单位吸附量减少。 关键词：结晶紫 动力学模型 吸附等温式 毕业设计（论文）外文摘要

Removal of Crystal Violet from aqueous solutions using low-cost biosorbents Abstract: The experiment described in this paper investigated the removal of Crystal Violet from aqueous solutions using low-cost biosorbents such as wheat bran, Alternanthera Piloxeroides, rice bran and kelp. The adsorption performance of the 4 biosorbents was discussed in greater degree based on some influencing factors such as solution pH, reaction temperature, contact time, initial concentration, sorbent dosages, particle size and ion strength. The result showed solution pH has a little influencing in the removal of Crystal Violet from aqueous solutions. The experimental data were fitted by pseudo-second-order kinetics very well. The isothermal data could be well described by Langmuir isothermal equations. With the grain size increased, adsorption capacity decreased. Adsorption capacity increased as a result of increasing adsorbate concentration and decreased due to the increasing of initial concentration, sorbent doses and ion strength. Keyword: Crystal Violet；kinetic model；adsorption isotherm

目 录

1. 引言 .......................................................................................................................................... 1 2. 实验材料与方法 ...................................................................................................................... 2

2.1

实验材料 ....................................................................................................................... 2

材料预处理 ......................................................................................................... 2 实验仪器 ............................................................................................................. 2 实验试剂 ............................................................................................................. 2 标准曲线 ............................................................................................................. 3 最佳pH值的确定 .............................................................................................. 3 时间对吸附的影响 ............................................................................................. 3 吸附剂量对吸附的影响 ..................................................................................... 4 染料初始浓度对吸附的影响 ............................................................................. 4 粒子强度对吸附的影响 ..................................................................................... 4

2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6 3.1 3.2 3.3 3.4

实验方法 ....................................................................................................................... 3

3. 数据处理 .................................................................................................................................. 5

pH对吸附的影响分析 ................................................................................................. 5 时间对吸附的影响分析 ............................................................................................... 5 动力学建模 ................................................................................................................... 6 吸附等温线方程 ........................................................................................................... 9

Langmuir等温式 ................................................................................................ 9 Freundlich 等温式 ............................................................................................ 10

3.4.1 3.4.2 3.5 3.6 3.7

染料初始浓度对吸附的影响分析 ............................................................................. 11 吸附剂量对吸附的影响分析 ..................................................................................... 13 离子强度对吸附的影响分析 ..................................................................................... 14

结 论 ............................................................................................................................................. 16 致 谢 ............................................................................................................................................. 17 参 考 文 献 ................................................................................................................................. 18

淮海工学院二〇〇七届毕业论文 第 1 页 共 16 页

1 引言

印染工业污水中含有不同种类的合成染料，如含氮类、纺织染料、含硝基类、靛青等，都广泛用于造纸、塑料、打印、纺织工业和纸浆生产中[1]。这类工业污水排放量大，而且颜色深、成份复杂、有毒物质多和难以降解。结晶紫是三苯甲烷类染料，由于其化学官能团三苯甲烷被确证具有高毒、高残留、对动物致畸、致癌性等而被广泛关注。它属于碱性染料，是测定某些金属和非金属的一种很重要的有机试剂，常用于环保、矿业、钢铁、医药、和日用化学品的分析，作为一种形成络合物的试剂。一旦这些废水排入水体不仅会使水体着色还将危及水生生物[2]。此外，在饮用水中存在结晶紫将会给人类带来潜在的危害。因此需要处理这些污水来减少对环境以及人类的影响。

目前，研究脱色的方法主要有吸附、萃取、混凝、氧化还原、离子交换、过滤、生化和电化学法等，吸附脱色作为一种简便有效的方法历来受到重视[2]。活性炭是最早应用也是迄今为止最优良的脱色固体吸附剂，但活性炭处理成本太高，再生问题也是活性炭应用的关键，而且它对高浓度的印染废水处理效果不尽人意。此外，还有利用膨润土、粉煤灰等廉价材料或废料进行吸附的处理染料废水[3]。利用膨润土、粉煤灰进行吸附的方法成本低，但对染料的吸附较慢、容量小，而且吸附后染料并未降解，产生了新的污染物。近几年一些低值材料特别是工农业废弃物，也是一种多用途的宝贵资源，但国内的应用开发还很不足，目前除了作为燃料外，也开始实验用做饲料。在国外，作为处理废水的廉价吸附剂，生物吸附剂（核桃、米糠、水花生、麦麸、海带等）都可用于吸附废水中的染料、重金属离子、石油等[4]。它们来源广泛，可用来脱色的同时还能净化因农作物腐烂造成的环境污染，从而更好的利用了废弃物，实现了“以废治废”大大降低了处理成本，而且治理彻底，具有良好的应用前景。

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2 实验材料与方法

2.1 实验材料

2.1.1 材料预处理

将水花生、麦麸、海带、米糠研磨，过60目和100目筛。市售结晶紫，分析纯，最大吸收波长580nm。

(1) 结晶紫简介：结晶紫属三芳甲烷类碱性染料 ，是测定某些金属和非金属的一种很重要的有机试剂 ，常用于环保、矿业、钢铁、医药和日用化学品的分析，作为形成离子缔合物的试剂而广泛用于光度分析中[5]。

(2) 结晶紫结构：结晶紫的结构是平面型对称性分子，与中心碳原子相连接的碳-碳键具有部分双键的特性。三芳甲烷分子的对称性及分子中氨基的碱性对染料着色力等性质关系密切。结晶紫型三芳甲烷染料的合成，一般用叔胺与广气反应生成的米氏酮为原料，然后继续与叔胺作用而成[6-7]。

H3C+NCH3ClCH3CNCH3NCH3

CH3分子式：C25H30ClN3 分子量：407.98

图1结晶紫结构

(3) 性质：本实验用结晶紫色泽艳而浓，深绿色发光粉末或颗粒。能溶于水和乙醇呈紫色，溶于浓硫酸呈黄绿色且随染料浓度增加而呈紫色。 2.1.2 实验仪器

SHA-C水浴恒温振荡器（江苏金坛市金城国胜实验仪器厂）、KQ-B玻璃仪器气流烘干器、MFZ UV-2000型紫外可见光分光光度仪（龙尼柯上海仪器有限公司）、pHS-3C精密pH计（上海雷磁仪器厂）、BS124S电子天平、容量瓶、锥形瓶、比色管、滴管和比色皿。

2.1.3 实验试剂

储备液：称取1 g结晶紫溶解后定容到1000 mL的容量瓶，浓度为1 g/L； 标准液：取50 mL 1g/L 储备液定容到500 mL容量瓶，浓度为0.1 mg/mL； 1:1硝酸、氢氧化钠、蒸馏水、分析纯氯化钠。