活性炭吸附实验
活性炭吸附实验
一、实验目的
1. 加深理解吸附的基本原理。

2. 通过实验取得必要的数据，计算吸附容量q，并绘制吸附等温线。

3. 利用绘制的吸附等温线确定弗氏吸附参数K，1/n 。

二、实验原理
活性炭吸附是目前国内外应用较多的一种水处理方法。

由于活性炭对水中大部分污染物都有较好的吸附作用，因此活性炭吸附应用于水处理时往往具有出水水质稳定，适用于多种污水的优点。

活性炭吸附是物理吸附和化学吸附综合作用的结果。

吸附过程一般是可逆的，一方面吸附质被吸附剂吸附，另一方面，一部分已被吸附的吸附质，由于分子热运动的结果，能够脱离吸附剂表面又回到液相中去。

前者为吸附过程，后者为解吸过程。

当吸附速度和解吸速度相等时，即单位时间内活性炭吸附的数量等于解吸的数量时，则吸附质在溶液中的浓度和在活性炭表面的浓度均不再变化而达到了平衡，此时的动态平衡称为吸附平衡，此时吸附质在溶液中的浓度称为平衡浓度C。

活性炭的吸附能力以吸附量q（mg/g）表示。

所谓吸附量是指单位重量的吸附剂所吸附的吸附质的重量。

本实验采用粉状活性炭吸附水中的有机染料，达到吸附平衡后，用分光光度法测得吸附前后有机染料的初始浓度C0及平衡浓度C，
以此计算活性炭的吸附量q 。

q V(C0 C) W
式中：C0━水中有机物初始浓度（mg/L）
C━水中有机物平衡浓度（mg/L）
W━活性炭投加量（g）
V━废水量（L）
q━活性炭吸附量（mg/g）
在温度一定的条件下，活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高，二者之间的关系曲线为吸附等温线。

以lgC为横坐标，lgq为纵坐标，绘制
1、加深理解吸附的基本原理。

2. 通过实验取得必要的数据,计算吸附容量q,并绘制吸附等温线。

3. 利用绘制的吸附等温线确定弗氏吸附参数K,1/n 。

吸附等温线，求得直线斜率1/n、截距lgK。

q KC1
n
参数K主要与吸附剂对吸附质的吸附容量有关，而1/n是吸
附力的函数。

三、实验设备与材料（每组应该用到的材料）
1、可调速搅拌器；
2、烧杯1000 ml；
3、721型分光光度计；
4、pH计或精密pH试纸、温度计；
5、大小烧杯、漏斗；
6、粉状活性炭；
7、活性艳蓝KGRS染料废水（最大吸收波长646nm）：100mg/L；
8、过滤装置（滤纸、漏斗、小烧杯、过滤架、玻璃棒）；
9、万分之一电子天平。

四、实验步骤
1、明确废水的最大吸收波长，吸取100mg/L的有机染料液于10ml比色管中，配制0.00，5.00，10.00，15.00，20.00，25.00，30.00mg/L 的标准系列，以水为参比，测其吸光度，绘制标准曲线。

2. 依次称活性炭50，100，150，200，250，300mg 于6 个1000ml烧杯中，加入配制的染料水600mL，置于搅拌机上，以200r /min转速搅拌15min。

3. 取下烧杯，静置15min 。

4. 用小烧杯接取上述滤液，进行二次过滤，接取约20mL二次滤液，测定吸光度并根据标准曲线计算染料浓度。

五、数据处理
1. 列表记录实验数据
2. 绘制吸附等温线；
3. 确定弗氏吸附参数K，1/n。

六、结果讨论
根据确定的吸附参数1/n、k讨论所用活性炭的吸附性能。

七、思考题
1、加深理解吸附的基本原理。

2. 通过实验取得必要的数据,计算吸附容量q,并绘制吸附等温线。

3. 利用绘制的吸附等温线确定弗氏吸附参数K,1/n 。

1. 简述实验确定吸附等温线的意义。

2. 静态吸附和动态吸附有何特点？本实验采用的是哪种吸附操作？。