活（huó）性炭吸附实验指导书

一、活性炭吸附实验指导书-实验目的
1.通过实验进一步了解活性炭的吸附工艺及性（xìng）能；
2.掌握用间歇法确定活性（xìng）炭处理污水的设计参数的方法。
二、实验要求
1.学生（shēng）学会测试不同废水的色度（dù）水质指标；
2.根（gēn）据废水水质选择（zé）所用的活性炭类型；
3.根据实验结果计算出所选活（huó）性炭对废水色度的去除效率；
三、实验原理
活性炭吸附就是（shì）利（lì）用活性炭的固体表面对水中一种（zhǒng）或多种物质的吸附作用，以达到（dào）净化水质的目的。活性炭的吸附作用产生于两（liǎng）个方面（miàn），一是由于活性（xìng）炭内部分子在各个方（fāng）向都受着同等大小的力而在表面（miàn）的分子则受到不平衡的力，这就是其他分子吸附于（yú）其表面上，此为物理吸附；另一个是由于活性炭与被吸附物质之间的（de）化学作用，此为化学吸附。活性炭的吸附是上述两（liǎng）种吸附综合作用的结果。当活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等时，即单位时间内（nèi）活性炭吸附的数量等于解吸（xī）的数量时，被吸附物质在溶液中的浓度和在活性炭表面的浓度均不（bú）再变化，而达到了平衡，此时的动态平衡称为（wéi）活性炭吸附（fù）平衡。而此时被吸附物质在溶液中的浓度称为平衡浓度。活性（xìng）炭的吸附（fù）能力以吸附量q表示（shì）
V(C₀-C)Xq=M=M
式中：q----活性炭吸附量，即（jí）单位质量的吸附剂所吸附的物质质量，g/g
V----污水体积，L
C₀,C----分别为吸附前（qián）原水及吸附平衡时污水中的物质浓度，g/L
X----被吸附物质量，g
M---活性炭投加量，g
在温度一定的条件下，活性炭的吸附量随被（bèi）吸附物质平衡浓度的提高而提高（gāo），两者之间（jiān）的变化曲线称为吸附等温线，通常用费兰德（dé）利希经验式加以表（biǎo）达。
q=K·C^1/n
q----活性炭吸附量。g/g
C----被吸附物质平衡浓度，g/L
K,n----与溶液的温度、pH值以（yǐ）及吸附剂和被吸附物质的（de）性质有（yǒu）关的常数。
K,n的求法如下。通过间歇（xiē）式（shì）活性炭吸附实验测（cè）的q、C一一相应之值，将费（fèi）兰德利希（xī）经验式取对数后变换为下式：
㏒q=㏒K+1/n㏒C
当q、C相应值点绘在双对数坐标纸上，所得直线的（de）斜率为1/n，截距为K。
四、实验所需仪器、设备、材料（试剂）（黑体，小4号字）
1. 色素（红色和蓝色）1瓶
2.振荡器 1台
3.500ml三角瓶6个，150ml烧杯6个
4.活性炭粒（lì）状和粉状
5.漏斗4个及支架 1 个（gè）
6.滤纸，玻璃棒
7.温度计1个
8.移液管或者针管1个
9.台（tái）秤或天平1台
10.量筒100ml 1个
11.色度仪（yí）1台
五、实验预习要（yào）求、实验条件、方法及步骤
预习部分：
1.查阅（yuè）活性炭处理工艺的相关（guān）章节，了解活性（xìng）炭的净水机理及影响活性炭吸附效果的主要因素。
2.了解常用的活性炭的特性。
3.了解水净化实验研究方（fāng）法（fǎ）和基本测试技术（shù）。
实验部分：
1.根（gēn）据教师给出的具体实验设备以及实验持（chí）续的时间，执行被审核后的（de）实（shí）验方案。
2.记录实验（yàn）中的现象、数据，并发（fā）现实验设备、操作运行、测试方法和实验方向等方面的问（wèn）题。
3.做好实验记录，并对结论进行分析（xī），教师签字确认（rèn）。
实验步（bù）骤
1.将某污水（shuǐ）用滤布过滤，去除水中悬浮物或自配污水，测定该污水的（de）色度等值。
2.将活性炭放在蒸馏水中浸24小时（shí），然（rán）后放在105℃烘箱内烘至恒重，再（zài）将烘干后的活性炭压（yā）碎，使其成为（wéi）能通过200目一下筛孔的粉状炭。因为粒状活性炭要达到吸附平（píng）衡耗时太长，往往需数日或数周，为了使实验能在短时间内（nèi）结束，所以多用粉状炭。
3.在5个500ml的三角（jiǎo）烧（shāo）瓶中分别投（tóu）加0mg、100mg 200mg、300mg、400mg粉状活性炭。
4.在每个三角瓶中投加同（tóng）体积的过滤后的污水（一般200ml或300ml），使每个（gè）烧瓶中的色（sè）度（dù）与活性炭浓度的比值在0.05-5.0之间。
5.测定水温，将三角瓶（píng）放在振荡器上震荡，当达（dá）到吸附平衡（时间延至（zhì）滤出（chū）液的色度值不再改变）时即可停止振荡（dàng）。（时间（jiān）一般为30min以上）
6.过滤各三（sān）角瓶中的（de）污水，测定其剩余色度值，求出去除率。实验记录如表
活性炭（tàn）间（jiān）歇吸（xī）附实验记录

序号	原污水			出水			污水体（tǐ）积/mL	活性炭加量（liàng）/mg	色度去除率/%
序号	pH	水（shuǐ）温/℃	色度	pH	水（shuǐ）温/℃	色度	污水体（tǐ）积/mL	活性炭加量（liàng）/mg	色度去除率/%

实验结果整理
1.按原始数据进行计算色度去除率
实验报告（gào）包括（kuò）下（xià）述内容（róng）：
(1) 实验目的；
(2) 实验原理；
(3) 实验装置和方法（fǎ）；
(4) 实验数（shù）据和数据整理结果；
(5) 实验结果讨（tǎo）论。
六、思考题
1.吸附等温线有什么现实意义？
2.作吸附等温线时为何要用粉状炭？

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