精选环工综合实验（1）》（活性炭吸附实验）实验报告专业环境工程（卓越班）班级姓名指导教师成绩东华大学环境科学与工程学院实验中心二0一六年11月精选实验题目活性炭吸附实验实验类别综合实验室实验时间实验环境温度：湿度：同组人数2本实验报告由我独立完成，绝无抄袭！承诺人签名一、实验目的・通过实验加深理解活性炭吸附的基本原理・掌握用间歇式静态吸附法确定活性炭等温吸附式的方法二、实验仪器及设备振荡器；秒表；锥形瓶、分光光度计等。三、实验原理体系中化学和物理性质均匀且能采用常规方法分离的部分称为相。不相混溶的两相接触时形成的从一相到另一相的过渡区域称为界面。界面有固气、固液、固固、气液和液液界面五种。吸附是指在固相-气相、固相-液相、固相-固相、液相-气相、液相-液相等体系中，某一相的物质密度或溶于该相中的溶质浓度在界面上发生改变的现象。当它们在界面层中富集（即界面层中的浓度大于在体相中的浓度）时称为正吸附；反之，称为负吸附。大多数有实际应用价值的吸附作用是正吸附。吸附作用是一种界面现象。吸附作用一般为两种形式，即：物理吸附和化学吸附。物理吸附主要表现为吸附质与吸附剂之间通过物理性力（如：范德华力、氢键力等）相结合，具有吸附热小、速度快、无选择性、过程可逆放热以及吸附为单层/多层的特点，吸附过程受吸附质分子尺寸与吸附剂的孔结构控制（分子筛作用）；化学吸附实质是吸附质与吸附剂表面基团之间发生化学反应，以化学键力相结合，具有吸附热大、单层吸附与脱附困难等特点，吸附过程受吸附剂的表面化学特性、吸附质及溶剂的化学性质等因素影响。•在界面上已被吸附的物质或在体相中可以被吸附的物质统称为吸附质（adsorbate），能有效地从气相或液相中吸附某些组分的固体物质称为吸附剂（adsorbent），吸附剂具备的共同特点是：大的比表面、一定的表面结构和适宜的孔结构，对吸附质有强烈的选择性吸附能力，不与介质发生化学反应，制备工艺方便，易再生和有良好的力学强度等。・吸附剂对吸附质的吸附性能不仅与吸附质分子直径、吸附剂孔径大小相关，还与吸精选精选吸附机理和吸附速率吸附机理：吸附质被吸附剂吸附的过程一般分为三步：（1）外扩散（2）内扩散（3）吸附①外扩散：吸附质从流体主体通过扩散传递到吸附剂颗粒的外表面。因为流体与固体接触时，在紧贴固体表面处有一层滞流膜，所以这一步的速率主要取决于吸附质以分子扩散通过这一滞流膜的传递速率。②内扩散：吸附质从吸附剂颗粒的外表面通过颗粒上微孔扩散进入颗粒内部，到达颗粒的内部表面。③吸附：吸附质被吸附剂吸附在内表面上。对于物理吸附，第三步通常是瞬间完成的，所以吸附过程的速率由前二步决定。・活性炭具有良好的吸附性能和化学稳定性，是目前国内外应用较广泛的一种非极性的吸附剂。・由于活性炭为非极性分子，因而溶解度小的非极性物质容易被吸附，而不能使其自由能降低的污染物既溶解度大的极性物质不易被吸附。活性炭的吸附能力以吸附ttoLuypeEQwpelun0E<精选容量qe表示：・qe=X/M=V（Co-C）/M・在一定的温度条件下，当存在于溶液中的被吸附物质的浓度与固体表面的被吸附物质的浓度处于动态平衡时，吸附就达到平衡。¥1冰和污水处理屮通常用Fruendlich表达式来比较不同温度和不同溶液浓度时的活性廉的吸附容宦，即也=（2）式中監一吸附容量Cinfi/g）：K-勺嘱附比衷而祝、温度有关的系数；M-与温度有关的常数，＞1;C-吸附平衡时的溶液浓度（嗚几）。这是一个经验公式，通常用图解方法求出K,n的值，为了方便易解，往往粽式（2）变换成鐵性对数关系式：1纫=1上二=1技+丄lgC⑶in〜厂式中Co-水中被吸附物債原始诙度（mg/L）；C~被吸附物质的平衡浓度（mg/L）；m-活性炭投加量（吨/Lh1、吸附剂的比表面积越大，其吸附容量和吸附效果就越好吗？为什么？答：比表面积越大，不一定吸附容量就越好。吸附剂的比表面积越大，只能说明其吸附能力较大，并不代表吸附容量就越大。吸附容量的大小还与脱吸速度有关，如果脱吸速度很快,就算吸附能力再大，吸附容量也还是没多大提升。吸附容量是一个动态平衡的过程。吸附剂的良好吸附性能是由于...
