研究与评论:制药学与纳雷竞技苹果下载米技术杂志
菜单e-ISSN: 2347-7857 p-ISSN: 2347-7849
e-ISSN: 2347-7857 p-ISSN: 2347-7849
V.Hambate Gomdje*， s.p.m oukou Kombo, B.Loura
物理与物理实验室分析化学，喀麦隆马鲁阿大学萨赫勒地区高等学院
收到日期:13/11/2015接受日期:07/12/2015发表日期:14/12/2015
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吸附，膨润土，粘土，Langmuir, Freundlich等温线。
随着全球工业活动的迅速增加，有机化合物污染日益严重。在各种处理技术中，蒙脱土因其相对较高的表面积、阳离子交换能力、对环境无害、操作简便而被广泛使用[1-3.］．的吸附一个多世纪以来，这种粘土矿物的特性一直吸引着土壤科学家。大多数调查人员[4-6]一直对总交换容量和均衡交换关系感兴趣，但很少[7-10]研究了粘土矿物的阴离子交换速率。
这些管理涉及到建立具体的方法。其中我们发现化学沉淀[11]，电沉积［12),液液萃取［13]，混凝-絮凝[14]，反渗透［15]，以及活性炭上的吸附[16］．
然而，有机物质如羧酸的存在会破坏生物处理过程的运行。因此，重要的是去除先验，如果获得的值具有较高的纯度[17］．
吸附已成为一种成熟的去除污染物的分离技术。利用吸附法去除农业残留物上的有机染料，最近已成为一个颇受关注的课题[18］．
一个多世纪以来，膨润土的吸附特性一直吸引着科学家们。更多调查人员[1-3.]已经研究了贸易和交换总量平衡关系的能力，但一些[4-7]研究了粘土矿物上阳离子的交换速率。其中一个原因是总体结论[8结果表明:阳离子交换粘土在1 ~ 3 min内迅速发生，反应动力学可以反映吸附过程的机理细节;它们也是完全理解固液界面现象的人权重要性。本研究的主要目的是确定其吸附过程酒石酸．这使我们能够预测和控制酒石酸在粘土表面的行为。为此，除了吸附平衡实验外，动力学行为也显得很有趣。这种兴趣源于这样一个事实，即对于每个特定的有机酸分子，吸附的速率常数与底物的性质直接相关，即粘土的表面性质。
本研究旨在确定酒石酸在粘土表面吸附的合适表达式，以确定有机酸在粘土表面吸附的动力学预测模型膨润土．
吸附剂:我们工作中使用的膨润土样品来自法国实验室PROLABO 12，该实验室位于巴黎75011大街上。
比表面积为65米2/ g。所用粘土的化学成分为:54.55% SiO2．20.12%的铝2O3.．2.23%的铁2O3.．0.21% TiO2．1.48% FeO说。曹0.95%。分别以1.99%。MnO 0.01%。2.48%的钠2O. 0.31% k2O. 16.04%2O。
酒石酸:酒石酸结晶白色(99%)由默克公司提供。酸2 3-dihydroxybutanedioïque或d- α酸，β -二羟基琥珀酸。结晶外观，白色，熔点范围为168-170°C。无臭，相对密度为1.6 g/cm3.．
分析方法:采用紫外可见分光光度法(分光光度计型号-2300UV)对酒石酸的吸收波长(490 nm)进行吸附前后的样品分析。我们用钒试剂作比色测定。
有必要进行一次校准行有一系列标准的解决方案通过稀释得到股票的解决方案酒石酸。
过程动力学
测试了几种模型:伪一阶，伪二阶[4]和粒子内扩散模型[5］．伪一阶模型以固相吸附容量为基础;一般适用于前30分钟的吸附现象。对于伪一阶关系Largergren [6基于吸附量，建立了描述液固体系吸附动力学的第一个方程(表1和表2)。Blanchard模型的应用8]允许我们定义吸附过程中的伪二级反应。
| 膨润土质量= 0.1g | ||
|---|---|---|
| 有限公司(eg.g / L) | 科安达(s－1） | R2 |
| 0.021 | 0.0314 | 0.0884 |
| 0.0292 | 0.0244 | 0.9142 |
| 0.0356 | 0.0092 | 0.9874 |
表1:动力学参数Largergen模型(mads=0,1g)。
| 膨润土质量= 0.01g | ||
|---|---|---|
| 有限公司(eq。g / L) | 科安达(s－1） | R2 |
| 0.021 | 0.0029 | 0.9719 |
| 0.0292 | 0.0016 | 0.9200 |
| 0.0356 | 0.0016 | 0.9414 |
表2:动力学参数Largegen模型(mads=0.01g)。
我们从样品中引入大量的膨润土，从0.01 g到0.1 g不等，之前在110°C的烤箱中放置在烧瓶中24小时。我们加入10毫升酒石酸溶液，浓度从0.0210等量克/升到0.0356等量克/升，以500转/分的速度搅拌，并改变酒石酸与膨润土的接触时间。雷竞技网页版过了一段时间似乎产生了极大的兴趣。这种兴趣源于这样一个事实，即对于每个特定的有机酸分子，吸附的速率常数与底物的性质直接相关，即粘土的表面性质。
本研究旨在确定描述酒石酸在粘土表面吸附的合适表达式，以确定膨润土对有机酸吸附动力学的预测模型[8］．
在0.0210、0.0292和0.0356 eq.g/l三种不同浓度的溶液中进行反应。
伪一阶
关系[6基于吸附量，建立了描述液固体系吸附动力学的第一个方程。
伪一阶模型由以下关系表示:
(1）方程(1)对边界条件的积分:
（2）qe:平衡吸附量(mg/g)， qt: t时刻吸附量(mg/g)， t:本例吸附过程的时间，为0-150秒;K广告:伪一阶吸附速率常数(s－1)方程的线性化得到:
（3）把这个方程应用到我们的实验数据上，我们就明白了(图1 - 3)斜率(K广告)和截取(lnqe) [7］．
图1:酒石酸- largergen模型的动力学吸附(Co = 0.0210 eg.g/L)。
图2:酒石酸- largergen模型的动力学吸附(Co = 0.0292 eg.g/L)。
图3:酒石酸- largergen模型的动力学吸附(Co = 0.0356 eg.g/L)。
伪二阶
Blanchard模型的应用8]允许我们定义吸附过程中的伪二级反应(表3和表4)。
| 膨润土重量= 0.1g | ||
|---|---|---|
| 有限公司(eq。g / L) | 科安达(s－1） | R2 |
| 0.021 | 9.9823 | 0.9589 |
| 0.0292 | 82.8708 | 0.9998 |
| 0.0356 | 26.5811 | 0.9910 |
表3:伪二级动力学参数(膨润土质量=0.1g)。
| 膨润土重量= 0.01g | ||
|---|---|---|
| 有限公司(eq。g / L) | 科安达(s－1） | R2 |
| 0.021 | 0.7967 | 0.8592 |
| 0.0292 | 0.4253 | 0.8986 |
| 0.0356 | 0.3523 | 0.9120 |
表4:伪二级动力学参数(膨润土质量=0.01g)。
（4）qe:平衡吸附量(eq.g/g)， qt: t时刻吸附量(eq.g/g)， t:本例吸附过程的时间，为0-150秒;K广告:伪一阶吸附速率常数－1年代－1)．
对式(8)积分，利用边界条件，得到式(8
（5）穿
随着时间t，我们得到了如图所示的直线图4 - 7与斜坡
和拦截
图4:酒石酸- blanchard动力学吸附模型(Co = 0.021eq.g/L)。
图5:酒石酸的动力学吸附- blanchard模型(Co = 0,0292 = .gl/L)。
图6:酒石酸的动力学吸附- blanchard模型(Co = 0,0356 eq.g/L)。
图7:不同质量膨润土对酒石酸吸附的Langmuir模型。
为了更好地研究酒石酸在膨润土上的吸附机理，提出了动力学模型。吸附机理取决于吸附剂的物理或化学特性，使其传质过程。采用Largregen动力学模型研究了酒石酸的吸附机理。我们计算了室温(33±2℃)下的速率常数k，利用Largregen方程进行了计算。计算每种吸附剂浓度和质量的K值，使我们能够计算qe和相关系数R2．实验数据与计算值吻合较好，说明了一阶模型的适用性。由此可见，对于高浓度低质量吸附剂，一级吸附模型较为合适。然而，2nd对订单模型进行了操作，显示了两者之间的关系
．量化宽松政策计算值与实验数据基本一致。相关系数较大，约为0.9998。这一结果反映了酒石酸在膨润土上的吸附服从二阶到一阶的高质量动力学。
酒石酸在膨润土上的吸附动力学曲线表明，150秒后达到平衡，吸附动力学的研究还表明，酒石酸的吸附机理会随着吸附剂质量的变化而变化，从而影响吸附剂的浓度。特别是，在有机化合物在粘土层之间的铺布阶段，络合和离子交换表面现象可以竞争性地扩展[19，20.］．
我们引入大量的膨润土，从0.005克到0.1克，之前将膨润土放在烤箱中，在110℃的温度下放置24小时。我们加入10毫升浓度为0.0063的酒石酸溶液，例如。G /l至0.0356 G /l。我们通过改变酒石酸和膨润土之间的接触时间，以500转/分的旋转速度搅拌。雷竞技网页版在给定的搅拌时间后，我们过滤和测量吸光度分光光度计(-2300型紫外)。
Co为酒石酸的初始浓度，单位质量吸附剂酸的平衡吸附量qe由关系式acid给出:
(6）式中V为酒石酸溶液注入烧瓶的体积。
M为测试中所用吸附剂的质量。
它被吸附到平衡浓度。
Freundlich模型的应用:常数1/n和k的确定f
Freundlich模型方程如下[2]:
(7）这和上面qe的定义相同，
和KFFreundlich常数，表示吸附强度和吸附容量。
线性化的Freundlich关系如下:
（8）路线曲线Lnqe = f (LnCe)给出了如图所示的直线图8．这些线条必须斜率截距LnKF．所以我们得到常数和KF在哪些值中报告表5所示。
图8:不同质量酒石酸的Freundlich吸附模型。
| 膨润土质量(g) | |||
|---|---|---|---|
| 参数 | 0．1 | 0.01 | 0.005 |
| qmax (eq.g. / g) | 0.00233 | 0.01282 | 0.02959 |
| Kl(1 / g) | 531.5331 | 3182.5714 | 3519.3819 |
| Rl | 0.058 | 0.014 | 0.012 |
| R2 | 0.9737 | 0.7005 | 0.7284 |
表5:朗缪尔参数。
朗缪尔模型的应用:常数k的确定l和问马克斯
Langmuir吸附模型方程为[3.]:
（9)线性化方程Langmuir方程:
（10）路线曲线
得到如图所示的直线图7所示。这些直线有斜率
和For ordered
．所以我们得到常数和KF，其值在表6所示。
| 膨润土质量(g) | |||
|---|---|---|---|
| 参数 | 0．1 | 0.01 | 0.005 |
| 1 / n | 0.453 | 0.228 | 0.280 |
| KF(eq.g / g) | 0.0173 | 0.042 | 0.14 |
| R2 | 0.9825 | 0.7999 | 0.8016 |
表6:弗伦德里希参数。
图8示出了膨润土对酒石酸的吸附等温线，用Langmuir模型计算出了Langmuir吸附酒石酸的常数，也就是说，完全吸收了吸附质所能吸收的强度和能量均由y轴拦截和斜率的计算得到解释等温线方程。得到的曲线使我们能够说明，酒石酸在膨润土上的吸收与Langmuir模型(R2= 0, 9737)。吸附剂质量为0.005 ~ 0.1g, Qmax为0.012824 ~ 0.029598。
等温线的基本特征是用一个称为分离因子或(Rl)平衡参数由公式定义:
（11）Rl值表示她服从的Langmuir等温线类型[2]:
Rl= 0不可逆朗缪尔等温线，
0 < Rl< 1优惠,
Rl= 1线性，
Rl> 1不利。
表5表明对于不同质量的吸附剂所使用的Rl0012-0058表明，虽然膨润土在酒石石上的吸附服从朗缪尔等温酸。
Langmuir模型的应用:常数kL和qmax的确定
该模型假设吸附在吸附表面均匀进行，且吸附位点对吸附质分子具有相同的亲和力，即具有相同的能量吸附。用该模型得到的结果显示在图7．朗缪尔常数在表5所示。
Freundlich给出了膨润土对酒石酸的线性吸附模型(图8)．平衡时酒石酸的吸附量与平衡时酒石酸的浓度之间的关系如式(7)所示范围为0228-0453和R2范围从0.7999到0.9825。n大于1，表明膨润土表面具有Freundlich吸附支撑，也表明膨润土表面具有非均质性。当粘土质量较大时，这就更有趣了，这可以用吸附过程中活性位点的可用性来解释[21，22］．
接触时间对吸附率的影响雷竞技网页版
反应对酒石酸在膨润土上的吸附率随时间的变化如图所示图7 - 9。从结果来看，我们发现吸附百分比随着搅拌时间的增加而增加，直到达到平衡时间(150秒)，这一百分比几乎发生了变化。这可以解释为活性位点的可用性，即吸附前后这些活性位点存在饱和，使吸附达到平衡。基于数据R = f (t)，我们发现这种吸附在开始时是快速的，之后变得缓慢，这可以用Arrinnghieri [23]说明整个吸附过程可分为两步:
图9:接触时间对酒石酸吸附雷竞技网页版效率的影响(Co = 0.021eq.;g / L)。
•快速的初始吸附，然后缓慢的吸附。根据离子从溶液中快速扩散到膨润土的外表面，这一步可以快速进行阿林氏分级。
•离子在吸附剂孔隙中缓慢扩散的步骤。在我们的研究中，操作条件允许我们根据保持吸附恒定速度的事实来断言这一主张。
吸附剂用量的影响
结果表明，随着吸附剂用量的增加，吸附剂的吸附率呈递增趋势，这可以解释为:吸附剂表面为;吸附的有效性越大越有利。从所得到的结果来看，反应速率的顺序随吸附剂用量的不同而不同。我们发现吸附剂的质量低反应更倾向于1级，2级或其他。
我们可以说2nd用阶方程来描述气体的化学吸附、离子交换和在表面上的观察。在我们的例子中，酒石酸是一种含有羧基羟基的多功能分子，它可以在膨润土表面之间建立化学键，并与离子交换表面的电荷。
这种方法的优点在于它并不总是需要知道平衡容量下的吸附量。
外部运输
当吸附过程受外部载体(边界层阻力)控制时，残余浓度对时间的对数应呈线性[24］．相关系数(表7及8)得到的参考文献说明了这一机理。
| Paramètres德韦伯等。 | Paramètres de transport externe | |||
|---|---|---|---|---|
| 有限公司(eq.g / L) | Ordonnée à l 'origine | R2 | Kw(eq.g /地勤人员) | R2 |
| 0.021 | 0.000 | 0.934 | 0.001 | 0.854 |
| 0.0292 | 0.001 | 0.975 | 0.001 | 0.962 |
| 0.0356 | 0.001 | 0.980 | 0.001 | 0.971 |
表7:0.01g膨润土体的内部运移和外部运移参数。
| Paramètres德韦伯等。 | Paramètres de transport externe | |||
|---|---|---|---|---|
| 有限公司(eq.g / L) | Ordonnée à l 'origine | R2 | Kw(eq.g /地勤人员) | R2 |
| 0.021 | 0.000 | 0.903 | 0.005 | 0.892 |
| 0.0292 | 0.002 | 0.969 | 0.002 | 0.924 |
| 0.0356 | 0.001 | 0.946 | 0.001 | 0.962 |
表8:0.1 g膨润土的内输、外输参数。
画直线，剩余浓度对时间的对数lnCt = f (t)实际上是直线(图10和11)．我们发现:
图10:接触时间对酒石酸吸附雷竞技网页版效率的影响(Co = 0.0292 eq.g / L)。
图11:接触时间对酒石酸吸附雷竞技网页版效率的影响(Co = 0.0356 eq.g / L)。
•对于质量为0.01 g的膨润土，三种浓度中只有两种浓度的系数大于0.95。当浓度为0.021eq.g/l时，相关系数为0.854。在模型验证的情况下，我们可以同意Lomauro的说法，这个值是可以接受的。因此，我们可以得出结论，对于该质量，外部迁移似乎是控制酒石酸在膨润土水溶液中整体吸附过程速度的一个步骤[25］．
•对于0.1 g膨润土，只有一个相关系数大于0.95。我们认为操作错误是该值的原因。我们可以得到前面三分之二的有利情况。我们又可以说，外部转运似乎是控制膨润土在水溶液中吸附酒石酸整个过程速度的一个步骤。
总的来说，在膨润土对水溶液中酒石酸的吸附过程中，外迁移似乎是一个控制速率的步骤。利用粒子内扩散模型确定了吸附机理的极限现象。该模型的表达式为:
（12）K我粒子内扩散常数(eq.g g－1年代－1)， C为常数(g. g.－1)．所得到的模型可能具有多重线性关系，对应于吸附过程中存在多个连续步骤。第一步，很短的一步，是外部扩散对吸附的限制。第二步对应于溶质的渐进吸附，这种现象随后受到颗粒内扩散的限制。第三步对应于获得平衡状态:溶质浓度很低，从而减缓了扩散现象[25］．
韦伯等人[26]报道，如果吸附过程中涉及粒子内扩散，将吸附量随时间的平方根而变化，我们必须得到正确的结果。如果直线经过原点，这一步是有限制的。
当这些线没有穿过原点时，这表明孔扩散不是限制吸附动力学的唯一机制。似乎还涉及到其他机制[27，28］．
根据图12和图13，我们看到在函数qt= f (t)的三个问题上画了两条直线1／2)没有通过原点，这说明酒石酸在孔隙中的分布并不是限制吸附动力学的唯一机制。当然还有其他机制。
图12:LnCt变化作为时间t(外部输运)到0.01 g吸附剂质量的函数。
图13:LnCt随时间t(外部输运)变化到吸附剂质量为0.1 g的函数。
在本研究中，选择膨润土作为一种本地、廉价且易得的吸附剂，用于从水溶液中去除酒石酸。采用间歇吸附实验，对吸附动力学进行了研究。
天然膨润土的使用蒙脱石大自然。结果表明，对吸附动力学的研究还表明，特别是酒石酸的吸附机理可以根据吸附剂的质量而变化，从而改变吸附剂的浓度。
吸附动力学研究表明，膨润土对鞑靼酸的去除是一个快速的过程，吸附过程符合准二级模型，表明阳离子染料在膨润土表面具有很强的亲和力。结果表明，实验等温数据与Langmuir平衡等温模型吻合较好。
