国际创新研究期刊》的研究在科学、工程和技术
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Ghanshyam g . Pandhare1,Nikhilesh Trivedi1,Rajesh Pathrabe2,s d Dawande3
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研究性能的低成本吸附剂如印楝叶粉(II)和铅镉的去除(II)离子的水溶液。本研究在印楝叶粉末吸附剂准备使用化学激活过程和面积测量。采用的吸附剂材料被发现一个有效的媒体删除(II)和铅镉(二)离子与不同的参数如吸附剂剂量,浓度和接触时间等比较研究也一直在印楝叶粉的吸附能力。雷竞技网页版列进行了研究与不同的接触时间和减少浓度决定了用原子吸收分光光度计(AAS)。雷竞技网页版发现金属吸收能力(删除)(II)和铅镉(二)离子减少,但吸附能力(删除)的百分比浓度的增加与减少镉(二)和铅(II)在最初的样品溶液。相关系数和等温线常数也从等温线计算研究与不同的参数
关键字 |
| 吸附、楝叶粉、镉、铅、固定列,弗朗缪尔等温线 |
介绍 |
| 吸附是有效地消除跟踪组件可以使用从液相和恢复组件或简单地去除有害物质从工业废料。任何潜在的应用必须考虑吸附和选择如蒸馏、吸收和液体萃取。每一个分离过程利用物质分离的属性之间的区别。应用波动,在蒸馏吸收溶解性,在萃取分配系数。由吸附分离取决于一个组件是比其他更容易吸附。选择一个合适的过程取决于的分离组件被删除。 |
| 吸附存在于许多天然物理、生物和化学系统,并广泛应用于工业应用,如活性炭、捕获和使用废热提供冷水空调和其他流程需求(吸附制冷机)、合成树脂、增加存储容量的carbidederived碳碳和水净化。 |
| 不断增加工业活动背后的罪魁祸首是环境污染和生态破坏问题,大部分来自污染物的积累等有毒金属铬、铜、铅、镉、锌、镍等。[10]。沉积物污染的土壤、地下水、地表水和空气有害和有毒化学物质对人类健康和环境带来了重大问题[11]。重金属被认为是特别危险的污染物。 |
| 在高剂量铜消费带来了严重的毒性问题,因为它可以在大脑中沉积,皮肤、肝脏、肾脏损害和贫血。铅(Pb)已经被认为是一个三个最有毒重金属的潜在的长期负面影响健康,导致贫血、脑病、肝炎、肾病综合症[17]。镉也使人类健康严重的风险,它可以引发癌症,肾脏损害,黏膜破坏,呕吐、骨损伤以及影响生产的孕酮和睾酮[15]。此外,镍的存在超过其临界水平可能带来严重的肺和肾脏问题。 |
| 镉主要是地壳中发现的。镉也由行业不可避免的副产品的锌。应用它进入环境后主要通过地面,因为它是在肥料和杀虫剂。自然非常大量的镉是释放到环境中,导致自然环境中发生。然而,大多数中发现铅浓度环境是人类活动的结果。由于汽油中铅的应用一个不自然的lead-cycle组成。在汽车发动机燃烧。这些铅盐通过汽车的尾气进入环境。更大的粒子将立即下降到地面,污染土壤或地表水,较小的颗粒将通过空气和长途旅行留在大气中。铅是一种软金属,已知许多应用程序。 It has been used widely since 5000 BC for application in metal products, cables and pipelines, but also in paints and pesticides. Lead is one out of four metals that have the most damaging effects on human health. |
材料和方法 |
| 楝树(Azadirachta indica汁液。)一直被称为神奇的树,几个世纪以来在印度次大陆。今天它已成为重要的在全球范围内,因为它提供了解决人类面临的重大关切。楝树的历史与印度的历史密不可分的生活方式。虽然印楝的古代在时间的迷雾笼罩,这常绿健壮树一直珍视的象征健康的国家起源。很长一段时间,一个朋友和保护者的印度村庄。它包含建议特定的树种植在附近的房子。尼姆是强烈推荐。印楝的医疗特性已经知道印第安人自古以来。 |
| 当前工作的目的: |
| 目前的工作的目标是农业废弃物如叶子印楝转化为吸附剂,表征和删除两种金属的效用的研究即Cd和Pb从水溶液。目前的工作分为以下部分: |
| 吸附剂的合成采用化学活化热技术 |
| 吸附剂的表征 |
| 吸附研究去除水溶液的Cd和Pb |
| b .表征合成吸附剂从印楝树叶粉获得的选择方法:表面积的碳从印楝叶粉是由Brunauer,艾美特和出纳(打赌)与液态氮气N2吸附过程在217.15摄氏度。比表面积是421 m2 / g。 |
| 批量吸附实验: |
| 执行批量实验和100毫升的样品溶液和理想的吸附剂剂量的1到5通用和参数与接触时间、溶液的浓度。雷竞技网页版混合物转移到锥形瓶250毫升,激起了48小时,过滤和分析其吸光度和浓度。所有实验在室温条件下进行。通过原子吸收分光光度计吸光度和浓度决定。 |
| d .吸收剂的制备 |
| 最初楝树叶被用蒸馏水反复冲洗去除水分和可溶性杂质。那楝树叶保存在干燥器在900 c, for2-3小时直到叶子变淡黄色。然后由10-15um碎和屏幕网格的大小。 |
| 印楝树叶粉洗除去水分和游离酸,保存在干燥器20 - 25分钟。干燥粉混合后H3PO4石英坩埚和保存在炉2600 c 15 - 20分钟,加热时间取决于大气温度然后使用热水解决方案是冷却和反复清洗去除游离酸和水分,总7清洗并保持在干燥机20 - 25分钟准备黑颜色的吸附剂在瓶为进一步使用 |
| 大约20 gm的样例和10毫升的Ortho-H3PO4酸在石英坩埚密封在炉里。炉是最初在正常室温那么炉设定在2600 c。加热进行了20分钟。然后样品被冷却。冷却后的样本反复洗7次用热水去除游离酸和水分,并示例保存在干燥器20 - 25分钟和激活黑色吸附剂存储在瓶中。 |
| e .氯化镉的制备方案 |
| 在干净的烧杯100毫升蒸馏水加热,在这个沸水0.6131通用的氯化镉添加恒定搅拌溶液摇匀,冷却,然后解决方案使1000 ppm, 10毫升的这100 ppm解决方案后不同浓度的解决方案准备实验过程。 |
| f .制备铅亚硝酸盐的解决方案 |
| 在干净的烧杯100毫升蒸馏水采取添加0.3213通用的铅亚硝酸盐常搅拌溶液摇匀,然后解决方案使1000 ppm, 10毫升的这100 ppm解决方案后不同浓度的解决方案准备实验过程。 |
结果与讨论 |
| 观察表CdCl2解决方案 |
| 浓度的影响: |
| 初始金属离子浓度的影响(C0)的金属吸附量(q)在pH值6.5表没有了。1 q的最大数量是通过化学激活楝树叶粉末吸附剂。q值初始离子浓度增加而增加(C0)。这增加可能是由于高传质推动力。当在溶液中金属离子的浓度高,吸附容量增加。通过原子吸收分光光度计吸光度和浓度决定 |
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| CdCl2的图1显示了减少吸光度不同浓度的解决方案,它可以得出结论,溶液的浓度减少使用1通用的吸附剂和吸附的Cd增加所需的参数。%吸附CdCl2使用100毫升溶液不同浓度1通用的吸附剂。和图2显示%吸附各种数量的浓度。 |
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| 吸附剂用量的影响 |
| 吸附剂用量是吸附的重要参数之一。吸附剂量的影响确定初始金属离子浓度的10 ppm / 100毫升和pH值6.5。结果总结表。2表明,随着吸附剂用量的增加,大量的金属离子浓度每单位质量的吸附剂但吸附的百分比的增加而减少。这种影响可以是由于吸附的一些网站剩余期间不饱和吸附反应。 |
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| 图3显示了减少吸光度不同wt. CdCl2吸附剂,可以得出结论,不同的吸附剂wt.降低溶液的浓度和Cd的吸附增加所需的参数。%使用各种重量的吸附剂吸附CdCl2解决方案和10 ppm / 100毫升CdCl2解决方案图4表明吸附剂的%吸附各种重量。 |
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| 接触时间的影响:雷竞技网页版 |
| 雷竞技网页版接触时间也吸附的重要参数之一。接触时间的影响确定初始金属离雷竞技网页版子浓度的10 ppm / 100毫升和pH值6.5。结果在表3中做了总结表明,随着接触时间的增加,大量的金属离子浓度每单位质量的吸附剂但吸附的百分比的增加而减少。雷竞技网页版这种影响可以是由于吸附的一些网站剩余期间不饱和吸附反应。 |
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| 图5显示了减少吸光度CdCl2从不同的接触时间,可以得出结论,不同的接触时间减少溶液的浓度和Cd的吸附增加所需的参数。雷竞技网页版下面的图6显示了%吸附CdCl2解决方案使用不同的接触时间。雷竞技网页版 |
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| 观察表导致亚硝酸盐的解决方案 |
| 浓度的影响 |
| 初始金属离子浓度的影响(C0)的金属吸附量(q) pH值7提出了表没有。4 q的最大数量是通过化学激活楝树叶粉末吸附剂。q值初始离子浓度增加而增加(C0)。这增加可能是由于高传质推动力。当在溶液中金属离子的浓度高,吸附容量增加。通过原子吸收分光光度计吸光度和浓度决定 |
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| 图7显示不同浓度铅的吸光度降低亚硝酸盐的解决方案,它可以得出结论,溶液的浓度减少使用1通用的吸附剂和吸附铅增加所需的参数如下图8显示了%的100毫升导致亚硝酸盐溶液吸附1通用的吸附剂 |
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| 吸附剂用量的影响 |
| 吸附剂用量是吸附的重要参数之一。的影响在初始金属离子吸附剂量确定10 ppm / 100毫升的浓度和pH值7。结果总结在表5表明,吸附剂用量的增加,金属离子的数量每单位质量的吸附剂但吸附的百分比的增加而减少。这种影响可以是由于吸附的一些网站剩余期间不饱和吸附反应。 |
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| figure9显示铅的吸光度降低亚硝酸盐来自不同wt.吸附剂。它可以得出结论,不同的吸附剂wt.降低溶液的浓度和铅的吸附增加所需的参数。%使用各种重量的吸附剂吸附铅亚硝酸盐溶液和10 ppm / 100毫升解决导致亚硝酸盐fig.10显示%使用各种吸附剂的吸附剂量。 |
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| 接触时间的影响雷竞技网页版 |
| 雷竞技网页版接触时间也吸附的重要参数之一。接触时间的影响确定初始金属离雷竞技网页版子浓度的10 ppm / 100毫升和pH值7。结果总结表。6表明,随着接触时间的增加,大量的金属离子浓度每单位质量的吸附剂但吸附的百分雷竞技网页版比的增加而减少。这种影响可以是由于吸附的一些网站剩余期间不饱和吸附反应。 |
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| figure11显示铅的吸光度降低亚硝酸盐从不同的接触时间,可以得出结论,不同的接触时间减少溶液的浓度和铅的吸附增加所需的参数。雷竞技网页版%使用各种重量的吸附剂吸附铅亚硝酸盐溶液和figure12显示了%吸附使用不同的接触时间。雷竞技网页版 |
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| 吸附等温式 |
| 弗伦德里希等温线 |
| 弗伦德里希等温线模型是著名的最早描述吸附过程的关系。这个模型适用于异构表面吸附与吸附分子之间的相互作用,和弗伦德里希方程的应用也表明,吸附能量指数降低吸附剂的吸附的完成。这等温线是一个经验方程,可以用来描述异构系统和线性形式表示如下: |
| 原始的形式:q = Kf C 1 / n |
| 使直线化形式:日志q =日志Kf + (1 / n)日志C |
| Kf和1 / n是弗伦德里希常数相关的键能,1 / n是异质性因素和n是一个衡量偏离线性的吸附。弗伦德里希平衡常数测定的情节问和C,对数线性的基础上的弗伦德里希方程。n值表示之间的非线性程度,溶液浓度和吸附如下:如果n = 1,然后吸附是线性的;如果n < 1,然后吸附是一个化学过程;如果n > 1,吸附是一个物理过程。n值在弗伦德里希方程被发现以来n位于1和10之间,这表明的物理吸附重金属镉(二)和铅(2) |
| 朗缪尔等温线 |
| 朗缪尔等温线假设单层吸附与有限数量的均匀表面吸附的网站。一旦一个网站了,没有进一步吸附可以发生在那个网站。因此,表面最终将达到一个饱和的最大吸附表面将会实现。朗缪尔等温线线性形式的模型被描述为, |
| 原始的形式:Q = (qm。KL。C) / (1 + KL.C) |
| 使直线化形式:C / q = 1 / (KL.qm) + (C / qm) |
| 在KL朗缪尔常数相关的能量吸附和qmax最大吸附容量(毫克/通用)。朗缪尔参数qmax和KL值计算的斜率和截距的线性图1 / qe和1 / C如图。KL值qmax,回归系数R2列出。这些值对印楝树叶吸附剂表明朗缪尔理论描述了吸附现象是有利的。朗缪尔等温线的基本特征参数可以用来预测吸附物之间的亲和力和吸附剂使用分离系数。 |
| 这个方程直线的日志问Vs日志C应该直线斜率为1 / n和拦截日志K然而实际上是发现情节直线在低浓度,同时他们连续显示曲率尤其是在低浓度越高表明弗伦德里希方程近似和不适用于吸附气体的固体在高浓缩的。 |
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| 为了确定吸附等温线,化学激活楝树叶粉末吸附剂使用。执行在不同实验参数如浓度(ppm),重量的吸附剂(通用),接触时间(人力资源)。雷竞技网页版最终浓度(C)的影响镉和铅吸附/特定吸附剂的质量q(毫克/通用)呈现在图。吸附等温线的形状表明,镉的吸附CdCl2方案和铅导致亚硝酸盐在印楝叶粉末吸附剂 |
结论 |
| 批量吸附研究进行删除(II)和铅镉(二)离子从原液使用不同浓度、吸附剂用量、接触时间。雷竞技网页版研究表明适用性的吸附剂去除镉(二)和铅(2)离子从水的解决方案。吸附剂可以被视为一个有用的材料,考虑到经济方面的废水处理。结果可以总结如下: |
| 金属吸收能力随初始浓度的减少(II)和铅镉(II)的解决方案。然而,删除或吸附容量的百分比增加不同参数的初始值较低。 |
| 观察到的金属镉的吸收能力以及吸附能力(II)和铅(2)离子与不同浓度、吸附剂用量,和接触时间参数是95.03%,88.63%,93.33%和93.32%,分别为98.83%和91.66%。雷竞技网页版这些实验研究在指定的吸附剂将在开发一个适当的技术非常有用(II)和铅镉的去除(II)离子从被污染的工业废水。 |
| 未来的工作范围: |
| 1。类似的连续列研究可以执行本地可用印楝叶粉末吸附剂比较金属吸收能力和吸附能力。 |
| 2。金属吸收能力和吸附能力也可以研究在不同浓度、吸附剂用量、pH值和接触时间。雷竞技网页版列床和床层高度也不同。 |
引用 |
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