液固體系Mn2+離子吸附反應的特征曲線與自由能變研究.pdf

1、我國淡水資源短缺，水污染狀況也相當嚴重，其中尤其是重金屬污染對水生態(tài)環(huán)境危害很大。人工濕地系統(tǒng)可用于重金屬污染水體的深度治理，在濕地系統(tǒng)中建立吸附單元可有效提高系統(tǒng)的凈化能力，因此，研究重金屬離子吸附的行為規(guī)律具有重要意義。
　　 本實驗選用蛭石和沸石作為吸附劑，進行了水溶液體系Mn2+的吸附實驗，主要目的是比較水洗和酸洗樣本Mn2+吸附量的差異，考察四組分模型和新動態(tài)方程的適用性，分析和比較平衡與動態(tài)吸附過程中的自由能變和化學

2、勢變規(guī)律，為人工濕地系統(tǒng)中濕地單元的構建提供基礎數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。主要研究結果如下:
　　 (1)在給定吸附劑濃度和起始離子濃度水平上，水洗蛭石樣本Mn2+吸附量大于酸洗蛭石樣本和水洗沸石樣本的值。酸洗蛭石樣本中H+占據(jù)了大量吸附位，不僅降低樣本的吸附能力，還降低溶液的pH值，因此不宜用于實踐。
　　 (2)采用經(jīng)典等溫吸附方程描述Mn2+吸附行為時，存在明顯的吸附劑濃度效應，Langmuir和Freundlich方程的參

3、數(shù)都不為常數(shù)，而是吸附劑濃度（W)的函數(shù)，因此極大地限制了經(jīng)典等溫方程的適用性。四組分平衡吸附模型在不同吸附劑濃度水平上能準確描述Mn2+的吸附行為，給定離子和吸附劑種類，用x代表平衡吸附量(Q)與W的比值（吸附密度），z代表平衡溶液離子濃度(A）與W的比值，y代表起始離子濃度(A0）與W的比值，吸附體系中x/y和z/y對y的組合曲線是唯一的，可稱之為吸附反應體系的特征曲線。特征曲線消除了吸附劑濃度效應和離子濃度效應，具有一定的實用價值

4、。
　　 (3)固液吸附體系存在兩個潛在的吸附密度極限點:吸附容量值（p)和吸附臨界值（xc)，其中，吸附容量值(p）是吸附劑種類的選擇和用量的依據(jù)，而采用吸附技術處理含重金屬離子廢水的目的是使離子吸附密度(x）趨向（或接近）吸附臨界值(xc），因此，p和xc的確定具有重要的理論與實際意義。
　　 (4)在實驗檢測范圍內(nèi)，蛭石-水溶液體系中Mn2+平衡吸附過程的自由能變（△G)均為負值，說明吸附反應是自發(fā)進行的。基于化學