表面活性剂对鸡蛋壳吸附铜离子的影响研究
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摘 要 鸡蛋壳作为水中重金属离子的吸附剂，它的效果与吸附条件有关。阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂是两种不同类型的表面活性剂，本文通过实验和对数据的分析，旨在找出表面活性剂的类型和浓度对鸡蛋壳吸附重金属离子效果的影响。
关键词 鸡蛋壳 吸附 表面活性剂
中图分类号：X52 文献标识码：A
鸡蛋壳作为厨余垃圾，加工利用程度低，主要作为废弃物被抛弃。现阶段对于采用鸡蛋壳吸附废水中重金属离子的方法已经被广泛接受。对于鸡蛋壳吸附重金属离子这项工艺，要使达到预期的效果，存在蛋壳煅烧温度高且时间长、蛋壳使用量大、震荡时间长等问题。
1实验
1.1实验方法
1.1.1经吸附剂处理后的溶液
将处理后的鸡蛋壳0.7g于250mL锥形瓶中，加入100mLCu2+标准溶液，在一定的酸度条件下，用恒温振荡器恒温震荡45min，过滤，即得到经吸附剂处理后Cu2+的溶液。
1.1.2 Cu2+浓度的测定
用原子吸收分光光度计法直接测定水中Cu2+的浓度。火焰原子化法的操作简便，重现性好，有效光程大，对大多数元素有较高灵敏度，因此应用广泛应用于水中金属元素含量的测定。取实验后的溶液适量，于10ml比色管中，用原子吸收分光光度计直接测量，多组实验可连续进行，导出实验数据后用excel绘图。
1.2实验内容
1.2.1标准曲线的绘制
取6个100mL的容量瓶，分别编号为1，2，3，4，5，6，用1、2、5、10、20mL的移液管向以上6个容量瓶内分别加入0、2、4、10、16、20mL的标准溶液，配制成浓度为0、2、4、5、8、10mg/L的Cu2+溶液，用火焰原子吸收分光光度法测定它们的吸光度，并绘制浓度――吸光度标准曲线。
1.2.2表面活性剂作用下吸附后的待测液
选用十二烷基苯磺酸钠作为阴离子表面活性剂，选用十六烷基三甲基溴化铵作为阳离子表面活性剂。量取10mL浓度为500mg/L的溶液于6个洁净的100mL容量瓶中，用去离子水定容、摇匀、待用。准备6个250mL的锥形瓶，标号为1，2，3，4，5，6。称取6份蛋壳，每份0.7g，分别加入到以上6个锥形瓶中。再分别称取0，5，10，15，20mg十二烷基苯磺酸钠依次加入到以上6个锥形瓶中，最后分别倒入以上准备好的浓度为50mg/L的100mL溶液。用振荡器恒温震荡45min后过滤，滤液转移到10mL的比色管中，待测。依照以上方法，再制备装有十六烷基三甲基溴化铵的溶液，待测。
2结果与讨论
2.1阴离子表面活性剂对吸附效果的影响
用火焰原子吸收分光光度法测滤液中Cu2+的吸光度，代入标准曲线方程计算Cu2+浓度，绘制吸附率――浓度曲线，观察不同浓度的十二烷基苯磺酸钠对吸附率的影响。结果见表1。
由表1可以清楚地看到，十二烷基苯磺酸钠作为阴离子表面活性剂，它会促进鸡蛋壳吸附水中的Cu2+。且当十二烷基苯磺酸钠的浓度达到150mg/L时，Cu2+被吸附的程度已经很大，可以达到97.56%。较小浓度的十二烷基苯磺酸钠可以促进鸡蛋壳对Cu2+的吸附，但是一旦溶液中十二烷基苯磺酸钠的浓度超过一定值，它反而会抑制鸡蛋壳对Cu2+的吸附作用，但是这种抑制作用是极小的。所以总得来说，阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠对蛋壳吸附Cu2+的作用是正面的。
由结果可以清楚地看到，十六烷基三甲基溴化铵作为阳离子表面活性剂，它会抑制鸡蛋壳吸附水中的Cu2+。且当十六烷基三甲基溴化铵的浓度达到100mg/L时，Cu2+被吸附的程度已经很小，只有42.02%。但是当十六烷基三甲基溴化铵的浓度达到一定的高度时，它对鸡蛋壳吸附Cu2+的抑制作用又会降低。总得来说，阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵对鸡蛋壳吸附Cu2+的作用是负面的。
通过不同类型的表面活性剂对鸡蛋壳吸附Cu2+数据的分析得到以下结论：
（1）用400℃煅烧4h的蛋壳0.7g吸附Cu2+浓度为50mg/L的溶液100mL，恒温震荡45min后，过滤得到溶液。这样的工艺可以吸附水中大约70%的Cu2+。
（2）阴离子表面活性剂对鸡蛋壳吸附水中的Cu2+有促进作用可以达到97.56%。
（3）阳离子表面活性剂对鸡蛋壳吸附水中的Cu2+有抑制作用，可以降低至42.02%。
3结语
因此，在利用鸡蛋壳吸附水中的重金属离子已经被大家广泛了解的情况下，我们可以通过添加阴离子表面活性剂使重金属的吸附率更大。我们可以减少蛋壳的使用量、减少蛋壳的煅烧温度、减少震荡时间等，而通过添加较为低廉的阴离子表面活性剂来达到相同的吸附率，从而节约资源和能源。
参考文献
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