电位法研究D354树脂吸附苯甲酸的行为

第18卷第3期2O04年3月化工时刊ChemicalIndustryTimesVoI．18，No．3Mar．3．电位法研究D354树脂吸附苯甲酸的行为陈津津陈炳稔(中山大学环境科学与工程学院，广东广州510275；*华南师范大学化学系，广东广州510631)摘要利用电位法跟踪观察了在不同介质环境下，D354树脂吸附苯甲酸的行为。利用固一液界面吸附的动力学方程，求取表观吸附速率常数(k)。实验结果表明，D354树脂吸附苯甲酸的速率随外加盐浓度的增大而增大；在外加盐浓度不变的情况下，D354树脂吸附苯甲酸的速率随苯甲酸浓度的增大而减小。关键词D354树脂吸附苯甲酸外加盐TheAdsorptionBehaviorofBenzoicAcidonD354ResinsbyElectricPotentialMethodChenJinjinChenBingren(InstituteofEnvironmentalScienceandEngineering，ZhongShanUniversity，GuangdongGuangzhou510275；*DepartmentofChemistry，SouthChinaNormalUniversity，GuangdongGuangzhou510631)AbstractAdsorptionbehaviorofbenzoicacidonD354resinsatdifierentmediumconditionwasfollowedbyusingelectricpotentialmethod．Therateconstantofapparentadsorptionwasevaluatedbythekineticequationofsolid——liquidin-terfaceadsorption．Theresul~showthattherateofadsorptionofbenzoicacidonD354resinsincreasesastheionicstrengthincreasesandtherateofadsorptionofbenzoicacidonD354resinsdecreaseswithincreasingbenzoicacidconcentrationwhentheionicstrengthisstable．KeywordsD354resinsadsorptionbenzoicacidionicstrength芳香烃及其衍生物、取代物是对环境造成严重污染的化学物质⋯。采用人造和天然固体物质(吸附剂)除去液体介质中有害或无益物质即为常用的吸附方法[。D354系列树脂是由苯乙烯、二乙烯苯聚合，经氯甲基化，胺化而成的大孔弱碱性阴离子交换树脂，广泛应用于离子交换和吸附。在吸附过程中，介质环境对吸附作用的影响不可忽略。介质环境对D354树脂吸附有机酸的影响，目前尚未深入研究。本文应用电位法研究了在不同介质环境下，D354树脂吸附苯甲酸的动力学行为，并解释了外加盐浓度和吸附质浓度对吸附过程的影响机理，探讨了D354树脂一苯甲酸相互作用能(U)与表观吸附速率常数()的关系，为其在工业废水处理的应用、设计最佳工艺条件、环境中水资源的保护和改善提供理论依据。收稿日期：2oo3_ll—o7·--——44·-——Ⅱ塞堕坌1．1试剂与仪器D354(OH)型弱碱性阴离子交换树脂，苯甲酸、氯化钠均为分析纯。85—2型恒温磁力搅拌器，PHS一25型酸度计，复合电极，搅拌磁子。1．2D354树脂吸附苯甲酸的实验【3J在100mL烧杯中加入待测样品50mL，置于恒温磁力搅拌器中的水浴锅，将电极浸入待测样品中，启动磁力搅拌转子，恒定所需温度，加入准确称重的0．1000g树脂，选择适当的pH值开始计时，然后每变化0．02个单位记录一次时间，每次实验持续记录30min，并以下式计算时间t时的吸附分率：a=(G0一G。)／G。。式中Go为吸附起始时的电位值，G。为时间t时的电位值。1．3固一液界面吸附的动力学方程维普资讯http://www.cqvip.com陈津津等电位法研究D354树脂吸附苯甲酸的行为2004．Vo1．18，No．3从质量作用定律出发，遵循单分子层吸附机理推导出来的动力学方程【4,5J：t／at=MAR。V／k+t／a(1)式中，k为表观吸附速率常数，L／(mol·min)；a为吸附平衡时吸附质的吸附分率；MR为吸附剂活性基团的相对分子质量，g／tool；F为吸附质溶液的体积，L。如果实验结果满足式(1)，则以f／a，对t作图应得直线，从截距和斜率求得k与a。此外，为求取吸附剂与吸附质的相互作用能，利用固一液相互作用方程_4J：／(1一)+ln【／(1一)j—lnC=／尺+k1·(2)式中，为吸附剂与吸附质的相互作用