钾基蒙脱石对镍离子的吸附作用_刘峙嵘

钾基蒙脱石对镍离子的吸附作用*刘峙嵘1,2,刘晓东1,周利民1,比特2(东华理工学院应用化学系,江西抚州市344000;2.拉夫堡大学化学系,英国莱切斯特LE113TU)摘要:钾基蒙脱石的特殊结构决定了其具有一定的阳离子交换能力,这正是钾基蒙脱石可以用于吸附重金属离子的前提。本文采用液闪法研究了钾基蒙脱石对水溶液中镍离子的吸附性能,探讨了温度、pH、吸附剂用量、溶液中镍初始浓度等因素对钾基蒙脱石吸附镍离子的影响。结果表明,较高碱性pH值有利于钾基蒙脱石界面羟基络合配位大量镍离子;钾基蒙脱石用量可提高镍吸附率;提高温度也有利于镍的吸附;热力学吸附模型可采用Freundlich方程来描述。关键词:钾基蒙脱石;镍;吸附;液闪法中图分类号:TD875文献标识码:A文章编号:1005-2763(2007)01-0024-04AdsorptionofMontmorilloniteK-10toNi2+fromAqueousSolutionLiuZhirong1,2,LiuXiaodong1,ZhouLimin1,PeterWarwick2(1.DepartmentofAppliedChemistry,EastChinaInstituteofTechnology,Fuzhou,Jiangxi344000,China;2.DepartmentofChemistry,LoughboroughUniversity,LeicestershireLE113TU,UK)Abstract:ThepeculiarstructureofmontmorilloniteK-10makesithascationexchangecapability,anditisthebasethatmontmorilloniteK-10canbeusedtoadsorbheavymentalions.TheadsorptionpropertiesofmontmorilloniteK-10tonickelionfromaqueoussolutionwerestudiedbyliquidscintillationcount-ing.Theeffectsofsuchreactionconditionsastemperature,pHva1ue,amountofmontmorilloniteandinitialnickelconcentra-tiononthenickelionadsorptioncontentofmontmorilloniteK-10wereresearched.TheresultsindicatedthathigherpHva1ue,moremontmorilloniteK-10andhighertemperaturearefavoura-bleforenrichmentofnickeliononthesorben.tThermodynamicadsorptionisothermmodelfornickelionisdescribedbyFreundl-ichequation.KeyWords:MontmorilloniteK-10,Nickelion,Adsorption,Liquidscintillationcounting钾基蒙脱石晶胞带有过剩的负电荷,为了保持晶胞电荷平衡,层间吸附了等量的钾水化离子,但这种一价离子易被作用力强、浓度大的其他阳离子置换,正是由于蒙脱石矿物的这些特性[1,3],使钾基蒙脱石可用于处理含重金属离子的废水。本文采用液闪法初步研究了钾基蒙脱石对水溶液中镍的吸附作用,为其在环境保护中的应用提供一条有效途径。1实验部分1.1实验材料本实验采用经改性的钾基蒙脱石(Montmoril-loniteK-10,Sigma-AldrichCo.Ltd.出厂,CASNumber:70131-50-9);利用各种水溶性钾盐(如K2CO3、KC1、KF、K2SO4等)在水中溶解、电离,生成无机阳离子进行层间离子交换反应,可将钙基蒙脱石转化为钾基蒙脱石;制备Ni2+标准液所用NiC126H2O为分析纯;其他试剂均为分析纯以上规格,所用水为蒸馏水。1.2实验方法用NiC126H2O(分析纯)分别配置一系列浓度的Ni标准溶液备用。准确称取一定量经碾磨的钾基蒙脱石加入预先配制的一定浓度Ni水溶液中,调节pH值,在充分搅拌一定时间后静置,待固体悬浮物完全沉淀后,取上清液,用液闪法测定其中Ni含量,计算钾基蒙脱石的Ni吸附率或吸附量。1.3分析方法63Ni储备液:5mCi63Ni金属片(Aldrich公司)在稀硫酸中缓慢溶解后,与含10.0000g稳定Ni(NiSO4)的溶液混合,调节pH6.0,定溶到1000ml,此溶液浓度为10000μg/ml,比活度5μCi/ml