马拉硫磷在活性炭上的吸附规律

• 来源：快盈iiiq 更新时间：2021-05-18点击：925次

• 　　马拉硫磷在活性炭上的吸附规律，以马拉硫磷处理废水为研究对象，考察了活性炭投加量、吸附时间、反应温度和吸附液pH值对马拉硫磷吸附行为的影响。实验结果表明：活性炭对马拉硫磷的吸附主要是快速吸附，2h内吸附速度很快;在一定浓度范围内，活性炭的投加量和反应温度与固相吸附量成正比;活性炭在酸性溶液中的吸附能力较强，pH值在3.8~4.0之间，吸附效果较好。

  

  　　第一部分绪论。

  　　作为一种低毒的有机磷农药，马拉硫磷已被世界组织列为环境激素之一，在自然环境中不易被生物分解，但极易被活性炭吸附，研究马拉硫磷在活性炭上的吸附规律对于控制马拉硫磷造成的污染具有重要的现实意义。环境荷尔蒙的作用、在环境中的行为和对野生动物的影响评价等方面已有大量的研究，但对环境荷尔蒙处理方法的研究较少。以物理吸附为主的活性炭吸附农药，由于其表面疏水性，可吸附水溶液中的各种物质，因此被广泛应用于农药污染的净化处理。

  　　通过实验，研究了活性炭对马拉硫磷的吸附特性和处理效果，并在不同的影响因素(反应时间，反应温度，活性炭投加量，溶液pH值)下，对活性炭对马拉硫磷的吸附性能进行了研究，为马拉硫磷废水处理技术的发展奠定了基础。

  　　第二，实验方法。

  　　将马拉硫磷样品分别加入8个50毫升的锥形瓶中(30mg/L)，然后分别加入准确称取的不同数量的活性炭(0.4g、1.0g、2.0g、4.0g、8.0g);为防止挥发，将马拉硫磷样品用保鲜膜封好，将其放入一个振荡器中，并在实验设计的温度下进行吸附;分别反应0.5h、1h、2h、4h、6h、8h、12h、24h后，将取的混合液用0.45μum滤膜抽滤，测定滤液中马拉硫磷的浓度。

  快盈iii　　实验结果及相关讨论。

  　　马拉硫磷的吸附动力学曲线。

  快盈iii　　添加量为0.08g/mL的固定活性炭，测定结果见图1。可见：活性炭对马拉硫磷的吸附主要为快速吸附。活性炭在反应前2h吸附马拉硫磷非常迅速，吸附量达0.68mg，超过总吸附量的60%;在2~6h内，2~6h内固相吸附量增加趋势不明显，吸附后6h逐渐减弱，8~24h基本平衡。所以从时间和实验条件上看，其它影响因素的试验研究选择在8小时以内。

  快盈iii　　活性炭吸附马拉硫磷的影响因素很多。

  　　温度对材料吸附性能的影响。

  　　调整反应温度，吸收效果如图2所示。如图2所示：5℃下吸附效果较差，8℃下仅吸附0.29mg。与5℃和15℃相比，25℃和40℃下的吸附量增加幅度较大，且前4h时增加幅度较大。在60℃条件下吸附作用明显，2h前吸附速度较快，8h后吸附量可达1.08mg。

  　　由图2可知，温度升高，马拉硫磷固相吸附量增加，这是因为吸附不仅包括物理作用，还包括化学作用，如共价键和氢键的吸附。由于化学反应往往需要一定的活化能，温度的升高可以增加溶质分子的平均能量，可以促进化学吸附的进行，因此，温度对化学反应的影响很大。在60℃下，吸附速率的增加趋势不像在25~40℃时那么明显，这是因为实验温度越高，马拉硫磷的吸附速率越高，活性炭吸附速率相对降低，而溶解速率的增加则伴随着吸附速率的提高。

  快盈iii　　活性炭吸附马拉硫磷的影响因素很多。

  　　活性炭添加量对吸附性能的影响。

  快盈iii　　更改活性炭的投加量，吸收效果如图3所示。如图3所示：活性炭投加量0.4g时，马拉硫磷吸附量小，曲线平缓。当投加为1g时，吸附效果变化不大。投加量增大到2g后，吸附效果明显改善。投加8g吸附效果良好。

  　　活性炭吸附马拉硫磷的影响因素很多。

  快盈iii　　在相同时间内，添加量越大，活性炭的吸附效果越明显。但是，当活性炭的投加量达到一定浓度时，吸附量应在一定的投加范围内进行，当投加量达到一定浓度时，吸附量基本上达到了极限，所以，投加量应根据实际情况而定，投加量过少，吸附效果不佳，过量会造成浪费。如图3所示，虽然8g的吸附效果较好，但单位平均吸附量明显下降，基本上达到了最高吸附值。所以，继续增加投入，不一定取得显著效果，反而会造成资源浪费。

  　　pH值对吸附性能的影响;

  快盈iii　　其吸附水中有机物质的效果与有机物质的分子结构有关。普通分子态的有机物比离子态的更容易吸附。在pH>pK的条件下，有机物主要以离子态存在。尽管电离度与溶解度不成比例，但电离度大的有机物，溶解度高，吸附效果差。实验考察了pH值对活性炭吸附马拉硫磷性能的影响，以确定活性炭吸附马拉硫磷的最佳pH值，结果见图4。

  快盈iii　　活性炭吸附马拉硫磷的影响因素很多。

  　　如图4所示，pH值对吸附的影响很大。由8小时的反应数据可知，pH值为3.92时固相吸附量非常大，比6.92时固相吸附量高得多。但在碱性溶液中，吸附效果明显下降。这说明在微酸性条件下，活性炭吸附能力增强，并能中和带电荷的活性炭以及原料中少量杂质的聚落，从而提高了活性炭的吸附性能，从而达到较好的吸附效果。表面活性炭含有羧基、酚基等官能团，在水溶液中可进行解离。这类官能团在强碱性溶液中大量离解会使活性炭表面带有负电荷，此时马拉硫磷分子也会离子化并带有负电荷，由于同性电荷的排斥作用，不利于马拉硫磷分子在活性炭表面的吸附。由于活性炭具有脱吸附、溶胶等特性，在碱性条件下，活性炭自身携带的物质也会溶入溶液中，使溶液中杂质增多，吸附效果较差。

  　　3.结论。

  　　从活性炭对马拉硫磷的吸附性能研究中，可以得出如下结论：

  　　活性炭对马拉硫磷的吸附主要是快速吸附，在一定的投加量范围内，活性炭的投加量与固相吸附量成正比，但当活性炭的投加量增大到一定程度时，吸附量基本达到最大值。

  　　温度升高使活性炭对马拉硫磷的吸附能力增强，但由于挥发性太强，吸附效果可能会下降。

  　　pH值与活性炭的吸附性能有密切关系。酸碱度调整在3.8~4.0之间，活性炭吸附马拉硫磷的效果较好。