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吸附等温线的研究主要从使用粉煤灰水溶液

诉Sridevi M.V.V.Chandana拉克希米萨提亚vani yadla
副教授,化学Engg的部门。安得拉邦大学,威扎吉€“530003年,印度
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文摘

吸附是一种应用最广泛的环境修复的技术。在火力发电厂煤粉燃烧(tpp)生成大量的粉煤灰(FA)必须处理或处理;以环保的方式。粉煤灰可以作为低成本吸附剂对废水处理材料。实验设计探讨去除铅离子的水溶液在粉煤灰进行了室温下在批处理模式下。各种参数的影响,如搅拌时间、吸附剂用量和初始浓度对铅的去除程度确定。Pb (II)离子的去除百分比被发现在初始浓度增加与减少,随着接触时间的增加而增加,吸附剂用量。雷竞技网页版吸附过程是快速和均衡是实现在大约60分钟的接触。雷竞技网页版的最大去除铅是获得90.37%吸附剂用量1.5 g / L。最佳搅拌时间为60分钟,去除铅溶液的百分比从91.72%下降到83.52%不同铅浓度的水溶液从20 mg / l到140 mg / l。 Experimental data were analyzed by model equations such as Langmuir and Freundlich isotherms and it was found Freundlich isotherm model best fitted well the adsorption data.

关键字
吸附,吸附剂,吸附等温线、铅、飞灰。

我的介绍。
有毒金属污染环境是一个严重的问题在世界范围内由于其增量积累在食物链中,继续坚持生态系统。的重金属铅、汞、铜、镉、锌、镍、铬是最常见的污染物的工业废水中找到。即使在低浓度下,这些金属可以有毒生物,包括人类。例如,铅是一种天然元素和金属是剧毒,负面影响在体内积累,尤其是对儿童和孕妇。它会导致行为障碍、贫血、精神发育迟滞和永久性神经损伤(10,28)。铅污染主要来自人为源汽车使用天然气含铅,铅冶炼厂,蓄电池的生产,金属加工厂和焚化炉[13]。食物是铅摄入量的主要来源不是职业性暴露或饮用水中高浓度的铅。
non-degradability的特点与积累能力相关的金属在环境箱内导致一系列方法和材料的发展能够分离或删除物种如铅、铜、镉、镍和其他元素从自然水域和工业废水(6、5、31)。有许多传统的技术来减少与工业废水有关的环境问题。这些技术是化学沉淀,化学还原或氧化,过滤、反渗透、过滤、溶剂萃取、膜过滤和吸附。每个技术都有自己的优势和劣势。现在一天,吸附技术仍然广泛首选由于其简单的设计和操作,成本效益、效率高和灵活性[14]。粉煤灰是一种廉价且容易获得的吸附剂。粉煤灰的应用为工业废水的处理引起了人们的注意成本效益和简单。作为吸附剂,这是一个表面现象,取决于比表面积越高,粒度分布窄和吸附剂的孔隙度。
本研究涉及利用粉煤灰等低成本吸附剂吸附铅金属离子水溶液。本研究的主要目的是确定不同的参数,如搅拌时间的影响,吸附剂用量和初始浓度的解决方案有效地移除Pb (II)离子从水解决方案[1,2]

二世。方法和材料
2.1制备的吸附剂
在这个实验中使用的飞灰收集作为固体废弃物的电厂“国家火电公司”,威扎吉,印度安得拉邦。粉煤灰从燃烧的煤是干并使用Rotap筛筛已筛分成不同的分数。粉煤灰是保存在玻璃瓶作为吸附剂。
2.2吸附物的制备
原液的铅(1000 mg / L)是由溶解1.6通用99%的Pb(3号)2 1 L双重蒸馏水。铅的浓度范围从股票解决方案准备不同10到100 mg / L。溶液的pH值调整为0.1摩尔l−1氢氧化钠和盐酸。所有使用的化学物质的分析试剂级[9]。
2.3分析
领先解决方案之前和之后的浓度平衡原子吸收分光光度计测定(110年perckin elmer aa模型)。溶液的pH值测量与汉娜酸度计使用组合玻璃电极[15]。
2.4吸附实验
在这个实验搅拌时间等各种参数的影响,吸附剂用量和初始浓度对粉煤灰吸附进行了研究。溶液的pH值维持在期望值增加了0.1 M氢氧化钠或盐酸。讨论了实验过程来确定各种参数[21]
2.5搅拌时间和吸附剂用量的影响
50毫升的水溶液被250毫升锥形烧瓶和添加0.5克的吸附剂有52μm的大小。这个示例在动摇了轨道振动器在室温1小时。同样的八个样本准备一个锥形瓶添加0.5克吸附剂和暴露于不同搅拌时间(5分钟、10分钟、20分钟,30分钟,40分钟,50分钟,60分钟、120分钟、180分钟、240分钟)。样本与绘画纸过滤器过滤文件和滤液分析在原子吸收分光光度计(AAS)获得最终浓度的铅(12、18)。相同的实验过程与其他吸附剂重复剂量(1.0克,1.5克)。硝酸铅的去除百分比计算
删除% = (Co - Ci) x 100 / Co - - - - - - - - - - (1)
图是绘制之间的接触时间和百分比的硝酸铅分别确定最佳搅拌时间。雷竞技网页版吸附剂用量对吸附的影响也获得最佳搅拌时间。
2.6影响初始浓度的水溶液中的铅
50毫升含有50毫克/升的混合溶液250毫升硝酸铅拍摄的锥形烧瓶和暴露于1.5通用52μm吸附剂的大小。烧瓶是保存在一个轨道瓶最佳联系时间(1小时)在室温下(300°K)。雷竞技网页版然后样品被允许来解决和过滤。最后的铅浓度滤液决心利用AAS (7、19)。同样的步骤重复了其他溶液初始浓度的铅(20 mg / l, 40 mg / l, 60 mg / l, 80 mg / l, 100 mg / l, 120 mg / l和140 mg / l)。

三世。结果和讨论
3.1搅拌时间的影响
吸附铅的测定在不同初始浓度接触时间的100 mg / L。雷竞技网页版从图1和表1,情节表明铅去除高初;这可能是由于大表面积的粉煤灰可以在开始对铅的吸附。随着表面吸附网站变得精疲力竭,吸收的速度由速度控制吸附物运输从外部到内部网站的吸附剂颗粒(32岁,35)。大部分的最大百分比约60分钟后获得了铅去除抖动时间。增加接触时间增加了铅吸附和它保雷竞技网页版持不变后平衡在240分钟达到初始浓度。
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3.2吸附剂用量的影响
吸附剂用量的影响,研究了在室温下通过改变吸附剂数量从0.5到1.5 g / L。所有这些运行时,初始浓度的铅是固定在100 mg / L。图2和表2表明铅的吸附增加迅速增加的粉煤灰由于更大的可用性吸附剂的表面积浓度更高。观察显著增加吸收剂量时从0.5增加到1.5 g / L。从结果显示,在一定范围的初始金属浓度,金属吸附粉煤灰的比例取决于粉煤灰的吸附容量[22]。的最大去除铅是获得90.37%吸附剂用量1.5 g / L。
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3.3影响初始浓度的水溶液中的铅
影响溶液的初始浓度的铅在铅的去除比例平衡图3和表3所示的最佳搅拌时间60分钟,去除铅溶液的百分比从91.72%下降到83.52%不同铅浓度的水溶液从20 mg / l到140 mg / l。从图3发现,在低浓度的铅(II),粉煤灰吸附更多数量的Pb (II)。较小的百分比Pb (II)被移除在更高浓度水溶液[16]。这种行为可以归因于吸附物的增加可用活跃网站的数量不变的吸附剂(由于吸附剂的量保持不变)。
图像
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吸附等温线
3.4.1朗缪尔等温线
由于化学作用与距离迅速脱落,可能化学吸收作用不超越单个层吸附物表面的固体。它可以预期作为第一由朗谬尔指出,化学吸收作用的可能只是一个分子被吸附物层厚。朗缪尔等温线是应用最广泛的twoparameter方程。的关系是一种夸张的形式:
公元前公元前qe / qm = / (1 +) - - - (2)
Ce在哪里被吸附物的浓度平衡,量化宽松是平衡吸附量每单位质量的吸附剂,qm最大吸附量和b系数相关的亲和力。方程(2)可以重新安排
bqm (Ce / qe) = 1 / + Ce / qe - - - (3)
从图4中的情节吸引(Ce / qe)与Ce、斜率(1 / qm)和拦截从表4 b / qm计算。
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朗缪尔方程的进一步分析了分离因子的基础上,RL定义为
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在目前的研究中,朗缪尔等温线显示良好的吸附表明强烈结合Pb (II)粉煤灰的表面。
3.4.2。弗伦德里希等温线
弗伦德里希等温线是由
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从图:日志下面的方程得到量化宽松logce - 0.379 = 0.793
R²= 0.998
目前的数据,上述方程的斜率(n)小于1,充实的弗伦德里希等温线条件0 < n < 1。因此,良好的吸附。

四。结论
研究重金属铅的吸附动力学参数(II)离子在水溶液中使用低成本和丰富粉煤灰吸附剂。铅金属吸附的最佳搅拌时间是1小时浓度。铅的去除百分比从水溶液中增强与提高吸附剂。更高浓度的铅溶液中铅的去除百分比减少。在变量的范围研究,吸附百分比从68.39%上升到91.89%。实验数据满足。弗朗缪尔等温线条件表明良好的吸附Pb (II)的粉煤灰和弗伦德里希比朗缪尔等温线更有利。

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