本文關(guān)鍵詞：應(yīng)用陽極溶出伏安法研究針鐵礦對亞砷酸鹽的吸附特征

  更多相關(guān)文章： 陽極溶出伏安法 流動攪動法 針鐵礦 亞砷酸鹽 吸附 反應(yīng)動力學(xué)

【摘要】：本文利用陽極溶出伏安法作為分析測試方法,采用流動攪動法,在溶液p H、濃度和溫度影響下,研究針鐵礦對亞砷酸鹽的吸附特征和吸附機(jī)理,以期為監(jiān)控砷污染、砷污染土壤修復(fù)和調(diào)控措施提供理論依據(jù)。結(jié)果表明:1.陽極溶出伏安法在0.5 mol·L~(-1) H2SO4為底液,富集時(shí)間為120 s,富集電位為~(-1).2 V的條件下,對亞砷酸鹽的檢測限達(dá)到5μg·L~(-1),且檢測結(jié)果與原子熒光法結(jié)果一致,準(zhǔn)確度較高。2.改進(jìn)后的動力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置與陽極溶出伏安法相配合,可實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動檢測砷在針鐵礦上的吸附與解吸。3.在不同p H條件下,針鐵礦亞砷酸鹽的吸附過程分為快反應(yīng)和慢反應(yīng)2個(gè)階段。隨溶液p H的升高,砷的吸附量逐漸降低,表觀吸附速率常數(shù)(k')逐漸增大,半反應(yīng)時(shí)間(t1/2)也就越小,砷的吸附反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)間就越短,且砷的擴(kuò)散速率常數(shù)b值也逐漸降低。溶液p H 3.0和p H 7.0時(shí),砷最大吸附量分別為246.9 mg·kg~(-1)和99.8 mg·kg~(-1)。4.隨著砷濃度的升高,針鐵礦對砷的吸附量增加,表觀吸附速率常數(shù)(k')逐漸增大;砷濃度為0.10mg·L~(-1)和1.00 mg·L~(-1)時(shí),砷的最大吸附量分別為96.5 mg·kg~(-1)和249.1 mg·kg~(-1)。Freundlich方程中吸附常數(shù)Kf值,隨著時(shí)間的延長逐漸降低,針鐵礦對亞砷酸鹽的吸附能力是逐漸減弱的。Langmuir方程分配因子RL在0~1之間,表現(xiàn)為針鐵礦上砷的吸附為優(yōu)惠吸附。5.隨著溫度的升高,針鐵礦對砷的吸附量增加,表觀吸附速率常數(shù)k'值也逐漸升高。溫度為298 K和313K時(shí),砷最大吸附量分別為241.1 mg·kg~(-1)和315.6 mg·kg~(-1)。用拋物線擴(kuò)散方程b值來計(jì)算擴(kuò)散過程的偽熱力學(xué)常數(shù),砷吸附反應(yīng)的活化能(Ea*)為14.60 k J·mol~(-1)。砷擴(kuò)散活化焓變(ΔHθ)隨著溫度的升高有所降低,ΔHθ均為正值,擴(kuò)散過程為吸熱反應(yīng),升高溫度有利于砷的吸附;活化自由能變(△Gθ)隨著溫度的上升而升高,升高溫度有利于加快擴(kuò)散過程;△Sθ值均為負(fù),說明吸附反應(yīng)增加了體系有序度。
【關(guān)鍵詞】：陽極溶出伏安法 流動攪動法 針鐵礦 亞砷酸鹽 吸附 反應(yīng)動力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O647.3;X53
【目錄】：

• 致謝4-7
• 摘要7-8
• 1 文獻(xiàn)綜述8-14
• 1.1 砷危害性及污染現(xiàn)狀8-10
• 1.2 砷檢測方法研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 針鐵礦吸附動力學(xué)研究現(xiàn)狀12-14
• 2 引言14-15
• 3 材料與方法15-18
• 3.1 供試材料15
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法15-17
• 3.2.1 陽極溶出伏安法15-16
• 3.2.1.1 電極的預(yù)處理15
• 3.2.1.2 底液、富集時(shí)間、富集電位的選擇15-16
• 3.2.1.3 陽極溶出伏安法的精確度16
• 3.2.2 砷的吸附動力學(xué)試驗(yàn)16-17
• 3.2.2.1 動力學(xué)試驗(yàn)裝置16
• 3.2.2.2 反應(yīng)池結(jié)構(gòu)16-17
• 3.2.2.3 不同p H、濃度、溫度對砷吸附動力學(xué)的影響17
• 3.3 測定方法與數(shù)據(jù)處理17-18
• 4 結(jié)果與分析18-30
• 4.1 陽極溶出伏安法實(shí)驗(yàn)條件的確定18-21
• 4.1.1 電極的活化18
• 4.1.2 電極的表征18-19
• 4.1.3 底液、富集時(shí)間、富集電位的選擇19-21
• 4.2 陽極溶出伏安法的選擇性和精確度21
• 4.3 針鐵礦的表征21-22
• 4.4 空白對照實(shí)驗(yàn)22
• 4.5 不同溶液p H對砷吸附動力學(xué)的影響22-24
• 4.5.1 不同溶液p H對砷吸附動力學(xué)曲線的變化22-23
• 4.5.2 不同溶液p H對砷吸附動力學(xué)模型的擬合23-24
• 4.6 不同濃度對砷吸附動力學(xué)的影響24-27
• 4.6.1 不同濃度對砷吸附動力學(xué)曲線變化24-25
• 4.6.2 不同砷濃度對其吸附動力學(xué)模型的擬合25-26
• 4.6.3 砷的等溫吸附曲線及模型應(yīng)用26-27
• 4.7 不同溫度對砷吸附動力學(xué)的影響27-30
• 4.7.1 不同溫度對砷吸附動力學(xué)曲線變化27-28
• 4.7.2 不同溫度對砷吸附動力學(xué)方程模擬28
• 4.7.3 砷吸附動力學(xué)能量特征28-30
• 5 結(jié)論與討論30-35
• 5.1 結(jié)論30-31
• 5.2 討論31-35
• 5.2.1 底液、富集時(shí)間、富集電位對砷溶出峰電流的影響31
• 5.2.2 不同溶液p H對砷吸附動力學(xué)的影響31-32
• 5.2.3 不同濃度對砷吸附動力學(xué)的影響32-33
• 5.2.4 不同溫度對砷吸附動力學(xué)的影響33-35
• 參考文獻(xiàn)35-40
• 參與發(fā)表的論文40-41
• ABSTRACT41-42

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