(1)鈉化膨潤土
稱取50 g鈣基膨潤土置于大燒杯中,分散制漿, 再加入2 g無水碳酸鈉,調(diào)節(jié)pH為8.0;將燒杯放人 HZQ—Xl00型振蕩培養(yǎng)箱中,調(diào)節(jié)溫度為25℃,轉(zhuǎn) 速為120 r/min,振蕩2 h,然后將其放入紅外線干燥 箱中,調(diào)節(jié)溫度為130℃干燥;干燥后,取出燒杯于室 溫下冷卻,溫度降至室溫后研磨樣品,并過篩使其粒 徑小于0.074 mm,即得到鈉化膨潤土,密封備用。
(2)有機(jī)改性膨潤土 取一定量的鈉化膨潤土,于大燒杯中制漿,加熱 到60℃時,再加入一定量的十六烷基三甲基氯化銨 改性劑;迅速將燒杯放人HZQ—XIO0型振蕩培養(yǎng)箱 中,調(diào)節(jié)溫度為25℃,轉(zhuǎn)速為120 r/min,振蕩2 h,然 后將其放入紅外干燥箱中,調(diào)節(jié)溫度為90℃,進(jìn)行 干燥;再將其放人馬弗爐中,調(diào)節(jié)溫度為105℃,進(jìn)一步干燥;干燥完全后取出,待冷卻至室溫后研磨樣品,并過篩使其粒徑小于0.074 mm,得到改性膨潤土.密封備用。
1.2.2吸附實驗
準(zhǔn)確量取30 mL酸性大紅模擬染料廢水倒人 250 mL錐形瓶中,調(diào)節(jié)pH至一定值,加入一定量 的改性膨潤土,振蕩吸附一定時間后離心分離。在 波長500 nm條件下測定酸性大紅染料廢水的吸光度,并計算脫色率(去除率)R,
R=(A0一A)/A0×100%,
式中:A0、A——吸附處理前后廢水的吸光度。
2結(jié)果與討論
2.1改性劑用量對吸附效果的影響
為確定有機(jī)陽離子季銨鹽的用量對模擬染料廢 水吸附效果的影響,制得CTAC質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0、 10%、20%、30%、40%的有機(jī)改性膨潤土,取該有機(jī) 改性膨潤土各0.2 g放入盛有100 mL質(zhì)量濃度為 20 mg/L的酸性大紅染料模擬廢水的錐形瓶中,保 持溫度為25 ºC,pH為6.0,振蕩吸附60 min。實驗 結(jié)果如圖1所示。
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由圖1可知,當(dāng)改性劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于20%時, 脫色率隨著其用量的增加而增加;當(dāng)改性劑質(zhì)量分 數(shù)為20%時,脫色率最高,可達(dá)91.83%,之后開始 下降。這是由于有機(jī)膨潤土是通過有機(jī)改性劑中的 有機(jī)陽離與鈉基膨潤土中的Na 發(fā)生離子交換反應(yīng) 獲得,有機(jī)改性劑進(jìn)入膨潤土層間后加大了層間距。 膨潤土的吸附能力與其層間距密切相關(guān),而層間距 的大小與改性劑有效進(jìn)入膨潤土層間的物質(zhì)的量有 關(guān) 。當(dāng)改性劑的物質(zhì)的量不超過膨潤土的陽離 子交換容量時,有機(jī)膨潤土的吸附性能隨著改性劑 用量的增加而增加,此時加入的改性劑均能有效進(jìn) 人膨潤土層間。當(dāng)有機(jī)改性劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%時,膨潤土的離子交換達(dá)到平衡,受膨潤土交換容 量的限制,超過交換容量的那部分改性劑就不能有 效進(jìn)入膨潤土層間,這時再增加有機(jī)改性劑的用量 反而使其聚集在膨潤土表面,影響膨潤土的吸附能 力,使脫色率呈現(xiàn)下降趨勢。因此,實驗選定有機(jī)改 性劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%。
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