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环氧化米糠的吸附研究 作者： 日期：2 个人收集整理 勿做商业用途环氧化米糠对废水中铬离子的吸附摘 要：重金属是对生态环境危害极大的一类污染物质,传统的一些处理方法有化学沉淀法、离子交换法、电解法等,在处理重金属废水时,不同程度地存在操作繁琐、并且运行成本高、很容易造成二次污染等缺点。所以近年来，生物吸附法以其高效,与环境友好的优势而引起广大研究者的高度关注.同时，生物吸附研究主要是集中在重金属阳离子的去除，但是实际上废水中也有许多剧毒金属以阴离子的形式存在所以对阴离子生物吸附的研究具有重要的现实意义,本论文主要研究了环氧化米糠吸附剂对 Cr离子的吸附的重要的一些性质. 含铬废水来源十分的广泛,毒性也是比较大,严重的危害了人类的健康,米糠来源十分的简单,并对其进行改造成环氧化米糠，实验主要研究了讨论温度、初始的浓度、吸附的时间、米糠吸附剂用量、PH值等对水溶液中铬离子的吸附效果的影响，通过不同的比较得出准确的结果。采用紫外分光光度法测量其溶液的吸光度而研究变化，结果表明,环氧化米糠对铬存在较大的吸附力度,吸附率达到85%以上,其中最佳的浓度为10Mg/L、PH最佳值为6。0、吸附时间最佳为180min，最佳温度为35Oc，吸附效果最好。随铬离子初始浓度的增加而降低，随温度的升高而升高，随吸附剂用量的增大而升高，初始该方法对铬离子的吸附有巨大的利用价值。关键词：环氧化米糠 吸附 铬离子 紫外分光光度法Epoxidation of rice bran on adsorption of chromium ion probeBailong，Zhouyan*Mianyang Normal University, 621000, ChinaEmail：632099508qq。comAbstract：Heavy metal is a kind of pollution harm to ecological environment， some traditional methods include chemical precipitation， ion exchange method, electrolysis, in heavy metal wastewater treatment, there are different degrees of complicated operation， and operation cost is high， it is easy to cause two pollution. So in recent years, biological adsorption method is very efficient, and environmentally friendly advantages and causes the attention of many researchers。 At the same time, adsorption and biological research is mainly focused on the removal of heavy metal cations， but in fact there are many toxic metals in waste water to form anion existence so research of anion adsorption has practical significance importantly, some important properties of this paper mainly studies the epoxidation of rice bran adsorption of Cr ions.文档为个人收集整理，来源于网络文档为个人收集整理，来源于网络The sources of wastewater containing chromium is very broad， toxicity is relatively large, serious harm to human health， rice bran source is very simple, and its transformation into the epoxidation of rice bran， experimental research discussed temperature, initial concentration, adsorption time, adsorbent dosage， pH value of rice bran in aqueous solution of chromium ion the adsorption effect, obtained by comparing the different results. The absorbance measurements of its solution by UV spectrophotometry and study the change， results show that, the epoxidation of rice bran adsorption strength of chromium, the adsorption rate of more than 85%, the optimal concentration of 10Mg/L, PH value is 1， adsorption time is 180min， the optimum temperature for 35Oc， the adsorption effect was the best。 Increased and decreased with the initial concentration of chromium ion, increase with the increasing of temperature， increasing the amount of adsorbent， adsorption of chromium ion initial this method has great value in use.文档为个人收集整理，来源于网络个人收集整理，勿做商业用途Keywords： Epoxidation of rice bran adsorption chromium ions ultraviolet spectrophotometry 目录摘 要1Abstract21 引言41.1 背景和意义41.2 研究现状和发展趋势41.3 存在的问题51。4 本文研究的主要内容61.5 本文研究的目的和意义62 实验原理71。1铬离子与环氧化米糠形成配位化合物81。2 环氧化米糠的静电吸引作用81.3 氧化还原反应的原理81.4 紫外分光光度计的使用原理81。5 原子分光广度计的使用原理93实验93.1 实验材料103.2 实验仪器103。3 实验方法103.4 试剂的配制114 结果与讨论114。1 标准曲线的制备124。2 初始浓度和吸附的时间对铬离子的影响效果。124。3 吸附等温线144。4 温度对吸附条件的影响154。5 PH值对其吸附率的影响164。5 环氧化米糠吸附剂用量对其吸附率的影响175 结论187 参考文献201 引言1。1 背景和意义我国每年都要超标排放大量含Cr3+废水, 铬矿开采、冶炼、铬工业制造、电镀、金属加工、制皮革、木材防腐都是主要的来源1，其中含铬的电镀废水富含大量Cr3+，是重要的污染源之一，造成了严重的水源及环境污染。本文以环氧化米糠作为生物吸附剂, 进行了吸附去除水中Cr3+的试验研究，其中环氧化米糠是从米糠经过氧化加工行业易得的物质，米糠则是我国一种量大的农页废弃物，因为我国是大米生产大国,年产大米近15000万吨2, 吸附技术是因为它很简单和低成本的主要应用effective13 . Several sorbents for arsenic removal have been used有效的一种方法3，米糠十分容易收集。.本研究利用环氧化米糠的对米糠进行发酵处理,对其进行吸收。 Cr离子废水对环境的危害已引起了人们的高度关注。传统的处理重金属废水的方法有很多, 如化学沉淀法、离子交换树脂法、电解法、膜分离法4.但他们在处理的时候成本太高并且不利于对环境的保护。生物吸附法具有吸附性高并且成本降低了许多许多。有效地去除废水中的重金属离子, 是关系到人类健康和生态环境安全的重要课题， 其中含铬废水的处理受到了广泛关注.使其达到并低于排放的标准将是今后的研究重点所在。传统的化学、物理方法在含镉废水的处理上应用十分广泛，但仍然存在着处理成本高、二次污染等问题5。本文详细研究了米糠对水中Cr (VI） 的吸附，考察了主要影响因素如时间、初始浓度、吸附剂量、pH 以及粒度对吸附量的影响，并在此基础上，对吸附等温线的模拟、动力学和热力学参数进行了分析6，含铬废水传统的处理方法如化学沉淀法，适合处理高浓度含铬废水, 并且要消耗大量的化学试剂, 达标排放比较困难； 离子交换法、活性炭吸附等方法处理含铬废水的效果较好， 但处理成本较高。如何廉价高效地处理低浓度含铬废水， 仍是一个没有完全解决的问题。利用生物吸附法处理重金属废水是近年来发展起来的一种方法, 尤其适用于处理低浓度重金属废水, 同时, 该方法具有吸附剂的原材料来源广泛、吸附效果好等优点。特别是利用一些废弃物作为生物吸附剂处理重金属废水, 已引起了人们的日益关注.已有的研究表明， 许多废弃物是很有效的生物吸附剂， 例如玉米棒、废羊毛、坚果壳和树皮等。这些材料价格低廉， 其本身若不利用则需要进行专门的处置, 本文详细研究了米糠对水中Cr （VI） 的吸附，考察了主要影响因素如时间、初始浓度、吸附剂量、pH 以及粒度对吸附量的影响,并在此基础上,对吸附等温线的模拟、动力学和热力学参数进行了分析6。文档为个人收集整理,来源于网络个人收集整理，勿做商业用途1.2 研究现状和发展趋势米糠，目前传统的粮食加工的副产品，米糠的应用与生物质的发展7, 农业副产物来源广泛和丰富, 价廉物美, 处理方法简单， 能够达到用废治废的目的, 在回收重金属离子方面具有潜力。米糠是一种年产量很大的农业副产物, 同时也不被很多人使用，我国米糠年产量十分的丰富，米糠的表面有很多活性官能团, 如羟基、羧基等。含氧官能团,具有吸附、交换、络合、还原等性质8，这些官能团可以与重金属离子成键或结合， 是这些重金属离子的主要吸附位， 此外米糠的粗超结构使溶液很容易渗透进入米糠内部, 因此吸附速度非常的快.米糠吸附重金属离子的机理比较复杂，米糠吸附的应用比较明显9，含铬废水是一种对环境污染十分严重和对人类身体健康危害很大的废水。Cr3+的毒性大，具有强氧化性，对有机体有很强的腐蚀与破坏作用,并能致畸、致突变和致癌10 ，近年来，有大量的农业副产品应用于水中重金属的吸附研究，目前吸附材料主要有活性炭、腐植类吸附剂、高分子化学吸附剂、生物活性材料吸附剂、矿物类吸附剂、工业上许多的固体废弃物等。寻求高效低成本的方法彻底地处理含镉废水，使其达到并低于排放的标准将是今后的研究重点所在。吸附剂费用一般都较为昂贵，因此制约了它的广泛应用，所以需要寻找一种为较为廉价的材料作为吸附剂11,，含镉废水的处理一直倍受关注 我国每年都要超标排放大量含镉废水，造成了严重的水源及环境污染12,传统的化学、物理方法在含镉废水的处理上应用十分广泛。生物法作为一种很有前途的处理方法，具有耗能少、效率高、无二次污染，而且处理费用较低等优点。但是废水的成分往往十分复杂，含有毒和难降解的物质,环氧化米糠具有专项降解能力的微生物在环境中的种类，数量较少，因此传统的生物处理技术面临着极大的挑战。目前该法仍是国内外的一个研究热点. 近年来， 以农业副产物和废弃物作为生物主要吸附剂处理含有重金属的废水污染物，慢慢引起研究工作者的关心和支持。其中包括木屑，果皮,谷壳和玉米芯等。依据我国南北方不同的饮食习惯,米糠是两种产量极大的农业副产物，常用来作为饲料。已有研究表明两者具有去除水中重金属的能力,但对于吸附水中Cr（VI） 的研究还未见报道。去除重金属离子的方法主要有沉淀法、溶剂萃取法、生物法、膜分离法和吸附法13，吸附过程基本上是物理吸附、化学吸附或二者兼有。包括吸附，渗透汽化，液体液液萃取，气提和反渗透14，liquid extraction, gas stripping and reverse osmosis 2 。如果以环氧化米糠作为吸附剂， 考察其对水溶液中Cr3+离子的吸附性能， 并选择性地吸附在交叉链接的凝胶比其他金属离子的研究15，这样就会获得可用于去除废水中Cr3+离子的新型吸剂。在化学处理方法目前,把含铬废水化学处理方法主要有还原沉淀法和钡盐法等。等沉淀沉降下来，从而达到除去水中铬离子的目的，应用最多的为硫酸氢钠法。一般来说，此法适用于一些小型厂家,最后具有药剂来源容易、价格低廉、方法简单比较多、处理效果好等优点。但因为设施占地面积大、污泥体积也比较大、出水色度高，还有待改进。这么多的方法都需要我们一步步的发展，这样才会对废水的处理有重大的突破。文档为个人收集整理，来源于网络本文为互联网收集,请勿用作商业用途1。3 存在的问题 本实验主要是通过米糠的改性来主要的实验的，唯一不足的就是不知道该米糠在改性之后的作用是否增强，所以本次探究还需要对改环氧化以后的米糠进行实用性测定，看是否以哪种改性的米糠更加的完善和完美,然后与其他的一些物理吸附剂相比的话有一定的劣势，因为从本身来讲的话，他的比表面积变化，孔隙率也是十分的低。经过环氧化处理后会使得性能提升16，像活性炭之类的话吸附性就比较的好,通过不同的米糠还与地区地理位置的因素有一定的关系。吸附剂的种类是十分的多的，所以我们还需要多多的研究和探索更好的额办法来取得做好的结果。并结合其他的好的方法进行研究。综合起来看主要的问题主要有以下几点：1. 对环氧化后的米糠性能不好确定。2. 环氧化米糠随着实验的进行性能会逐渐的变化.3。 铬离子的吸附研究领域已经很成熟，竞争力十分的大。4。 环氧化的条件比较多,环氧化起来十分的困难.5。 工业上铬离子废水中其他的离子比较多，会影响效果。1.4 本文研究的主要内容本文主要是研究环氧化米糠对铬离子的吸附效果，并通过本次的实验和结论能够在对生物质的改性方面有效的方法.并能够在生物质在环保的方面有诸多的研究和发展。能够让人们意识到环保的重要性。生物吸附法有许多许多的优势:1、 能够有效的将废水中的重金属离子吸附的比较完全。2、 生物材料来源是十分的广泛，价格非常的便宜。3、 吸附速度比较的快，并且对吸附后比较的回收和处理,不会对你环境造成污染.4、 使用范围广,对外界因素要求比较低。5、 生物材料具有选择性。6、 投资小，成本低17。1.5 本文研究的目的和意义本研究以环氧化米糠对含铬水溶液的解毒剂,探讨在含铬重金属离子处理中存在的潜在利用性和价值性，为农林生物质材料在重金属污染中进行修复,从当前应用于所有含铬废水处理的所有吸附剂研究来看，所有的活性生物体和非活性生物质都具有较强的生物吸附性能。很明显当失去生物物理化学活性的生物体对相关的重金属的富集能力都不比活性生物体差，经过一系列的环氧化就会甚至要高于活体的生物，这样就会表明，所有的非活性生物质用于重金属废水处理具有潜在可能性和优势。，近年来，利用农业副产物，如木屑、树皮、谷壳、玉米皮、和相关的玉米芯等一系列的吸附剂去除溶液中重金属离子的研究备受较大的关注.依据我国南方和北方方不同的饮食习惯，米糠是产量极大的农业副产物，米糠是大米加工中的副产品，一般情况下，我国每年可产生米糠许多许多，我国是世界第一产稻大国,年产稻谷约2亿吨，米糠是稻谷加工的副产品，大约占稻谷质量的5，因此我国年产米糠在1000万吨以上，约占世界总产量的1/3,不仅资源非常的丰富,而且价格十分的低廉.廉价的植物材料直接用作吸附剂吸附废水中的重金属离子18，目前，我国的米糠主要用途是作饲料发展事业，经济价值不是很高。17用环氧化米糠作吸附剂，在理论上具有一定强大的可行性。已有研究表明环氧化米糠具有去除水中重金属的能力，但对于米糠吸附水中重金属离子的研究很少，所以本课题选择环氧化米糠作吸附剂，利用生物质吸附废水中的重金属在投资、运行、操作管理和金属回收、水回用等方面优越于传统的治理方法,目前,开发利用生物质吸附剂作为生物吸附剂使废水处理的技术向着无毒、无害、,无二次污染的方向迈进了一步19,研究其对水中常见的有毒重金属Cr离子的吸附性能是比较优势明显的.于重金属废水浓度稀，成分复杂，处理达标要求又非常严格，传统的废水处理技术各有优缺点。治理水体环境铬离子污染、创建两型社会具有重要意义20，米糠中富含的生理活性物质可以和镉形成螯合物21,其缺点表现为处理剂使用量大、价格昂贵、 反应不易控制、反应较慢、效果不理想、水质差、残渣不稳定、回收贵金属难。 在 废水处理领域，(1)对环境无影响药剂的代用品的开发和利用， (2）无毒无害新型水处理药剂的开发和应用，（3)物理处理新技 术 、生物处新技术和计算机辅助应用技术的发和应用，(4)功效好 、成本低水处理技术和药剂的开发,(5）加强各种水处理技术的综合应用等研究具有重要意 义.在我国工业发展高峰的时期,环境污染十分的严重，河流以及一些水资源受到了严重的污染，影响了我国的可持续发展。通过电势滴定、静态实验和xps 分析方法研究了Cr3+离子在水杉锯末上的吸附机理22，本文最主要的目的是通过对一些农副产品进行改性以后起到比较大的作用。当前人们对微生物吸附技术的研究基本上还处于初级阶段，而且目前生物吸附研究集中在重金属阳离子的去除,而实际废水中也有许多剧毒金属以阴离子的形式存在(如 Cr、V、Se、Mo 等），可以对阴离子生物吸附的研究具有重要的现实意义。同时对于上述情况，本文也主要主要开展了以下工作从含铬的电镀废水、淤泥中分离的和实验室保存的东西中23。研究对未来的的意义和研究的现状：本文为互联网收集,请勿用作商业用途本文为互联网收集，请勿用作商业用途一、生物法将成为主导方法 虽然化学法、物理化学法、生物法都可以治理和回收废水中的重金属,但由于生物法处理重金属废水成本低、效益高、易管理、无二次污染、有利于生态环境的改善。另外，通过基因工程、分子生物学等技术应用，可使生物具有更强的吸附、絮凝、整治修复能力.因此生物法具有更加广阔的发展前景。二、几种技术集成起来处理重金属废水，重金属废水是一种资源，许多重金属都比较昂贵。如果将废水中的重金属作为一种资源来回收，不但解决了重金属的污染,而且还具有一定的经济效益。电化学法就可以满足这些要求处理重金属废水，但由于废水中重金属的浓度一般较低，用传统的电化学法来处理，电流效率较低，电能消耗较高。因此,为满足日益严格的环保要求,实现废水回用和重金属回收,可将几种技术集成起来处理重金属废水，同时发挥各种技术的长处。从而实现废水回用和重金属回收的双重目的，为重金属废水的根治找到了新的出路。三、开发新的技术，目前国内外在研的含重金属废水处理的技术很多，我们今后应该努力的方向是使用既降低成本、出水水质良好，又不产生二次污染,使重金属得到有效回收.如目前研制成功已经在进行工业化得重金属离子络合剂法处理含重金属废水，是国内外最新研究成功的一种化学沉淀法。该方法具有出水可回用,重金属可分步回收，实现节能减排、资源回收的目的。是当前较为可行的含重金属废水处理的方法。含铬废水的治理方法很多，目前国内外普遍采用的处理方法有物理法、化学处理法两大类。这些方法虽各有特点，但也有一定的局限性，或是不同程度地存在设备投资大、能耗大、运行费用高；或是存在废水中的铬不能回收利用,治理后的废水不易达到排放标准，或是会产生大量的污泥，造成二次污染等问题。主要的方法有:物理方法处理含铬废水，通常有活性炭吸附法、液膜法和离子交换法等.（1）吸附法活性炭具有良好的吸附能力并且具有稳定的化学性能，而且比表面积大、空隙率较高、吸附性能好，另外还有一的还原能力，所以被广泛用于含铬废水的处理,但是由于其价格昂贵，不适于大规模的处理过程。（2）液膜法液膜法是一种高效、快速、能耗小的化工分离的技术,也是大有发展前途的治理废水的方法。一些大学在环境保护所在这方面进行了比较深入的研究,最后利用液膜净化含铬废水,取得了较好的效果。可是液膜法因运行费用高、操作复等缺点而限制了它的应用。(3）离子交换法离子交换法是在铬的以 Cr2O72-形式存在的前提下,将含铬废水经过阴、阳离子交换树脂，通过阴离子交换树脂的作用最后对阴离子进行吸附交换，最终去除铬离子，净化废水。离子交换法差不多可完全除去废水中的铬离子，但是离子交换树脂价格非常的高，而且离子选择性不高,常因为吸附了没太多的必要处理的物质而造成树脂的浪费23。2 实验原理本文研究了溶液pH值、初始Cr离子浓度以及温度等对环氧化米糠吸附Cr离子作用的影响， 对其吸附曲线作了线性拟合, 确定了相应的平衡吸附率, 并探讨了这种吸附剂对溶液中铬离子的去除机理。研究结果证实， 利用环氧化米糠处理含铬废水的效果较好， 是一种值得推广的方法，在本次实验用到的主要原理有以下几种：1。1铬离子与环氧化米糠形成配位化合物环氧化米糠分子中存在的大量的OH、 NH2、 SO3H等活性基团， 这些基团中的O、N、S等提供孤电子对与铬离子形成稳定的配位化合物, 导致环氧化米糠对含铬废水的吸附能力增强。并且这些不同的配位物生成以后就会起到明显的作用。1。2 环氧化米糠的静电吸引作用在环氧化米糠处理后含铬废水过程中伴随着一定的物理和化学吸附作用， 其主要动力就是离子与离子之间的静电吸引力。当重金属废水中H+过多的时候, 吸附剂的表面质子化程度过高, 对Cr离子静电吸引力将会降低， 导致了吸附性能下降; 相反, 如果H+过少时, 吸附剂表面质子化程度过低, 对Cr（）的静电吸引力小, 也将导致吸附性能下降。1。3 氧化还原反应的原理 离子交换法离子交换法是在铬以Cr离子形式存在的前提下,将含铬废水通过阴离子交换树的脂的作用对其进行吸附交换,进而去除铬离子，净化废水。离子交换法差不多可完全除去废水中的微量铬离子，但是离子交换树脂价格较高、易受污染或氧化效、再生频繁，而且离子选择性不高，常因为吸附了不必要处理的物质而造成树脂的浪费。 在溶液外界吸附的条件变化下， 随着反应的逐步的进行， 溶液中出现大量的Cr离子， 这说明在吸附过程中假设没有游离的铬离子的话。环氧化米糠分子中有一些还原性基团(如OH、CO)和强氧化性离子铬离子发生了氧化还原反应, 同时一些高价的铬离子被还原成Cr3+, 最终导致溶液中Cr3+的增长，最后又通过环氧化米糠对其进行吸附。1。4 紫外分光光度计的使用原理紫外可见紫外分光光度计的工作原理主要是基于朗伯比尔（LambertBeer)定律，就是物质在一定浓度的吸光度和它的吸收介质的厚度呈正比，但同时应用波长范围为200400nm的紫外光区、400850nm的可见光区。主要由辐射源（光源）、色散系统、检测系统、吸收池、数据处理机、自动记录器及显示器等部件组成。将分析样品和标准样品以相同浓度配制在同一溶剂中,在同一条件下分别测定紫外可见吸收光谱.若两者是同一物质，则两者的光谱图应完全一致.如果没有标样，也可以和现成的标准谱图对照进行比较。同时这种方法要求仪器准确，精密度高,且测定条件要相同.这些实验证明，不同的极性溶剂产生氢键的强度也不同，这些可以利用紫外光谱来判断化合物在不 同溶剂中氢键强度，以确定选择哪一种溶剂 。紫外-可见分光光度计主要由5个部件组成:辐射源。必须具有稳定的、有足够输出功率的、能提供仪器使用波段的连续光谱，如钨灯、卤钨灯（波长范围3502500纳米)，氘灯或氢灯（180460纳米），或可调谐染料激光光源等。单色器。它由入射、出射狭缝、透镜系统和色散元件（棱镜或光栅）组成，是用以产生高纯度单色光束的装置，其功能包括将光源产生的复合光分解为单色光和分出所需的单色光束。试样容器，同时又称吸收池.供盛放试液进行吸光度测量之用,分为石英池和玻璃池两种，前者适用于紫外到可见区，然而后者只适用于可见区。容器的光程一般为0。510厘米。检测器，同时又称光电转换器。常用的有光电管或光电倍增管，后者较前者更灵敏，特别适用于检测较弱的辐射.近年来还使用光导摄像管或光电二极管矩阵作检测器，具有快速扫描的特点。显示装置。这部分装置发展较快.较高级的光度计,常备有微处理机、荧光屏显示和记录仪等，同时可将图谱、数据和操作条件都显示出来.以上就是紫外光谱的原理。个人收集整理，勿做商业用途文档为个人收集整理,来源于网络1。5 原子分光广度计的使用原理原子吸收光谱法(Atomic Absorption Spectrometry， AAS）是根据物质的基态原子蒸气基于对特征辐射的吸收作用来进行元素定量分析的方法。主要应用于金属元素的分析。试样在原子化器中被蒸发、解离为气态基态原子，当元素的特征辐射通过该元素气态基态原子区时，元素的特征辐射因被气态基态原子吸收而减弱，从而以辐射特征光谱线被减弱的程度来测定样品中待测元素含量分析的方法。由于原子吸收光谱法具有干扰少、准确度高,灵敏度高，测定的范围广，操作简便、分析速度快等优点，因而倍受国内外广大分析化学工作者们的关注，尤其是在环境样品中痕量铅测定分析的研究中颇为活跃。透镜 透镜 空心阴极灯（光源）光栅单色仪信号处理输出数据火焰，原子化器检出器3实验 3。1 实验材料J-B3磁力搅拌器 （江苏金坛市佳美仪器有限公司制备）UV759紫外可见光分光光度计 (上海精密科学仪器） 恒温磁力水浴锅 （成都华丰化工有点公司)分析天平 (上海仪器总厂）洗耳球、电子烧炉（重庆厨具有限公司）500ML的cp溶液,重金属铬离子污染的溶液和1000ML的1000MG/L的铬离子标准溶液重铬酸钾（ 优级纯） 25ML的比色管10支、PH计环氧化米糠、250ML锥形瓶15个1ML、2ML、5ML、10ML移液管各两支3.2 实验仪器J-B3磁力搅拌器 (江苏金坛市佳美仪器有限公司制备)UV759紫外可见光分光光度计（上海精密科学仪器)PHS3C型精密 计 （上海精密科学仪有限公司)电子烧炉 （重庆厨具有限公司）分析天平 （上海仪器总厂）恒温磁力水浴锅 （成都华丰化工有点公司)3.3 实验方法( 1) 静态吸附实验: 将环氧米糠烘干后粉碎以后，用Cr3+浓度为50mg/L含铬溶液; 在250mL的含铬溶液中加入一定量的环氧化米糠, 室温下以缓慢的速度搅拌使其充分反应， 充分反应五个小时以后取清液进行分析。三价铬浓度采用紫外分光光度法测定,通过测定其吸光度来得知该米糠的吸附效率.（2） 吸附的处理方法: 用分析天平称取后的米糠5g， 盛入250mL锥形瓶， 加入100mL蒸馏水, 用磁力搅拌器在室温的条件下以缓慢的转速下搅拌5h, 静置1h， 然后用漏斗过滤, 过滤以后在放到25ML的比色皿中，进行对比的测定，有时候通过在一份相同的溶液中取得不同量的溶液加入到比色皿中进行对溶液的吸光度进行测定和对照,这样才会使得结果更加的准确。根据测得的吸光度从标准曲线求得相应的 Cr(VI）浓度,按式随计算所得的,可以用下面的式子计算出环氧化米糠对水中 Cr（VI）的去除率：去除率Removal()=（C0-Ct）/C0C0吸附初始Cr（VI)的浓度(mg/L)Ct吸附t时刻Cr（VI）的浓度（mg/L）；（3）环氧化米在装有冷凝管和磁力搅拌装置的三口烧瓶中依次加入100ML4%的氢氧化钠溶液 5g米糠，待米糠分散均匀后再加入的 30ML环氧氯丙烷 在反应3h后用盐酸将产品中和至中性，在丙酮中沉降2h,过滤，洗涤即得环氧化米糠。3。4 试剂的配制1、 吸附溶液配制及 Cr（VI)标准曲线测定（1)吸附溶液配制:准确称取在 180下烘干 2h 的重铬酸钾 2.829g，用蒸馏水溶解以后，移到1000ml 容量瓶中,得到浓度为 1000mg/L 的 Cr离子贮备液。然后通过各种需要的话，取适量贮备液，配置好所需要的溶液浓度，按要求配制成所需浓度的吸附溶液。（2） Cr离子标准曲线测定Cr离子标准曲线配置相关的铬离子标准溶液并配置不同浓度的溶液，首先取7支25ML的比色管，然后通过不同的移液管进行溶液的取舍，分别取1ML、3ML、5ML、7ML、10ML溶液.并定容至25ML,煮沸15分钟后并调节PH值，然后采用紫外分光光度仪测其吸光度。并用实验方法中的式子可以计算出其吸附率的大小以下是该实验的图表和数据标准曲线如图所示：图1 Cr离子的标准曲线4 结果与讨论4.1 标准曲线的制备 配置相关的铬离子标准溶液并配置不同浓度的溶液，首先取7支25ML的比色管，然后通过不同的移液管进行溶液的取舍,分别取1ML、3ML、5ML、7ML、10ML溶液。并定容至25ML，煮沸15分钟后并调节PH值，然后采用紫外分光光度仪测其吸光度。并用实验方法中的式子可以计算出其吸附率的大小以下是该实验的图表和数据标准曲线如图所示: 图1 铬离子的标准曲线通过标准曲线的绘制以后，我们来探讨各种因素对离子的影响程度4。2 初始浓度和吸附的时间对铬离子的影响效果.分别取不同浓度的铬离子溶液1MG/L、4MG/L、10MG/L、20MG/L的溶液取相同的量与比色皿中，并定容至25ML,煮沸15分钟后并调节到相同的PH值，然后采用紫外分光光度仪测其吸光度，最后用吸光度可以算好其吸附率,以下是该实验的图表和数据；图2。1 初始浓度和吸附时间对铬离子的影响图2.2 初始浓度和吸附时间对铬离子的影响 图2.3初始浓度和吸附时间对铬离子的影响图2。4、初始浓度和吸附时间对铬离子的影响结果讨论1、初始浓度和吸附时间对铬离子的影响讨论 从上面几个图中可以看出, 环氧化米糠在一定初始且不同的Cr3+浓度溶液中的吸附率随时间变化趋势差不多,在吸附的开始阶段,逐渐的升高，但随着时间间的增加，增长率逐渐的降低，通常在60min内，环氧化米糠对Cr3+的吸附率上升较快， 在60min后则逐渐变慢,增长率也开始降低 在180min左右接近达到吸附平衡。所以, 在进行溶液pH值和温度相同的时候对环氧化米糠吸附Cr3+作用的影响试验时, 选择最佳的振荡吸附时间为180min。在吸附时间的过程中,一般要控制一定的温度和震荡的速率,以避免在媳妇的过程中环氧化米康的丢失。另外来探讨一下本实验的吸附动力学,在吸附的初始阶段，环氧化米糠上大量的空活性位点有利于铬离子的吸附，但是随着铬离子的吸附的增加,活性位点已被占据逐渐接近了饱和状态，并且所吸附的铬离子对未吸附的铬产生静电斥力 ，所以在吸附的后阶段铬离子的吸附速率逐渐减慢同时我们为了解释吸附速率的控制步骤和预测吸附动力学模型，将上面几个图所得的实验数据应用于准一级动力学和准二级动力学模型分析，其方程分别为式子中t（h)为吸附时间，qt（ mg/g) 为在t时间的吸附容量，qe（ mg/g) 为吸附平衡时的吸附容量，k1( h-1）为准一级动力学吸附常数,k2为准二级动力学吸附常数 用数据 作图，拟合计算出的动力学参数见下表1：从表1可知，环氧化米糠对铬离子的吸附量的试验值与准一级动力学方程吸附量的计算值比较接近，并且准一级动力学的线性相关度值（R2 )比准二级动力学高 因此，环氧化米糠对 （ )铬离子的吸附能很好的符合准一级动力学模型，吸附的速控步骤为颗粒内的扩散运动表1动力学拟合参数4.3 吸附等温线在铬离子溶液的PH为6，吸附温度为25度,吸时间为180min时，初始浓度对铬离子的吸附容量的响如图4。3所示 随着铬离子初始浓度的增加，吸附容量持续增加 因为增加了铬离子的浓度，增加了浓度差的驱动力，溶液中的铬离子离子容易扩散到环氧化米糠颗粒表面被吸附，进而提高了吸附容量吸附等温线描述了吸附剂对被吸附物吸附能力，当然可以帮助我们更深刻的探索吸附机理一般情下，生物质及改性材料吸附重金属的等温吸附曲线符合吸附方程如下：式中：Ce为吸附平衡浓度(MG/L）,qe为吸附平衡容量(mg/g) ，qmax为最大理论吸附容量(mg/g ） ， b为langmuir平衡常数(L/mg）经线性拟合，环氧化米糠吸附铬离子的等温线拟合方程为Y=0.05628+0。02356X线性度(99.7)在以上langmuir等温吸附曲线表明环氧化米糠对铬离子通过单层吸附发生相互作用，最大理线论吸附容量为42。4mg/g, langmuir平衡常数b为0。42L/mg。图4。3 环氧化米糠吸附铬离子的等温线4。4 温度对吸附条件的影响配置相关的铬离子溶液并配置10MG/L浓度的溶液，首先取6支25ML的比色管，然后通过不同的移液管进行溶液的取舍，将所取得溶液全部并定容至25ML，煮沸15分钟后并调节PH值，然后采用紫外分光光度仪测其吸光度，得到其吸光度的数据，然后通过在电脑上的公式得出其吸附率，并得出相应的结论,温度的变化做为对其吸附率的测定是非常的重要的,而且本实验考虑温度的影响，温度太低的话，那么基本上是没有太多的变化,但如果温度太高的话，环氧化米糠可能会失去原本的活性，所以我们研究的时候取20oc为最低的温度值，取80OC为最高的值，通过本实验可以看出，最适合的温度为35OC。以下是该实验的图表和数据图4.4 温度对其吸附率的影响结果讨论2：温度对其吸附率的影响 由实验可知，在不同温度下用相同量的环氧化米糠对铬离子进行吸附的时候, 其吸附性能由图可以知道,从图中可以看出, 随着温度的升高， 环氧化米糠对Cr3+吸附率逐渐升高, , 到最高点之后 后又开