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高嶺土競(jìng)爭(zhēng)吸附的影響因素 生產(chǎn)系統(tǒng)具有高效率、低能耗、低投入

山東埃爾派 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2021-03-10

摘要
插層改性是將極性小分子插層到高嶺土層間,使層間距加大,且層間親水性變?yōu)橛H油性的高嶺土復(fù)合材料。根據(jù)不同的需要摻雜到各種基體中,以高嶺土片層剝離狀態(tài)的形式均勻分散。因高

  插層改性是將極性小分子插層到高嶺土層間,使層間距加大,且層間親水性變?yōu)橛H油性的高嶺土復(fù)合材料。根據(jù)不同的需要摻雜到各種基體中,以高嶺土片層剝離狀態(tài)的形式均勻分散。因高嶺土層間表面經(jīng)基活性比較低,有利于其他有機(jī)大分子通過(guò)置換過(guò)程進(jìn)人高嶺土層間,增強(qiáng)聚合物基質(zhì)抗老化性能。

  競(jìng)爭(zhēng)吸附的影響:高嶺土對(duì)重金屬離子的吸附量是隨著平衡濃度的增大而增大的,由于離子間存在競(jìng)爭(zhēng)吸附,用精細(xì)手法提純出來(lái)的高嶺土價(jià)格也是相對(duì)較高的,高嶺土對(duì)混合離子溶液中某種離子的吸附量,遠(yuǎn)低于其對(duì)單一離子的吸附量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在單一離子溶液中,高吟土對(duì)Pstrong2+的吸附量明顯大于其它離子,在混合溶液中,高嶺土對(duì)上述離子的吸附量順序同樣為Pstrong2+>Cd2+>Ni2+>Cu2+。

  高嶺土吸附Pstrong2+、Cd2+、Ni2+、Cu2+的吸附等溫線 Langmuir方程和Freundlich方程是吸附等溫線中較常見(jiàn)的兩種吸附模式(Amuda,2007),采用Langmuir等溫方程和Freundlich等溫方程對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸處理。4種重金屬離子的回歸結(jié)果都呈良好的線性關(guān)系,表明Langmuir等溫方程和Freundlich等溫方程都能較好地描述高嶺土對(duì)水溶液中Pstrong2+、Cd2+、Ni2+、Cu2+的吸附規(guī)律。但總體而言,F(xiàn)reundlich等溫方程線性更好。

  離子強(qiáng)度:離子強(qiáng)度是影響吸附的一個(gè)很重要的因素,離子強(qiáng)度增大,吸附量明顯減校隨著溶液中硝酸鈉質(zhì)量濃度從0.0lmol/L增至0.lmol/L,高嶺土對(duì)重金屬離子的吸附量減為原來(lái)的一半。這一現(xiàn)象可歸因于兩個(gè)因素:一是Pstrong2+、Cd2+、Ni2+、Cu2+與高嶺土形成了特殊的雙電子層結(jié)構(gòu),溶液中與Pstrong2+、Cd2+、Ni2+、Cu2+競(jìng)爭(zhēng)吸附的鹽質(zhì)量濃度降低時(shí),會(huì)加強(qiáng)對(duì)重金屬離子的吸附;二就是離子強(qiáng)度對(duì)Pstrong2+、Cd2+、Ni2+、Cu2+的活度系數(shù)的影響,會(huì)限制重金屬離子向高嶺土表面的遷移。

  解吸實(shí)驗(yàn):由解吸實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,Pstrong2+解吸量較小,幾乎完全不會(huì)被脫附下來(lái),其它幾種離子的解吸量也較小,其順序?yàn)镻strong2+

  另外,孫克文等(2008)研究了Fe2+在高嶺土界面上的吸附過(guò)程。發(fā)現(xiàn)當(dāng)初始Fe2+濃度一定時(shí),隨著pH值的升高,吸附量迅速增大。pH值降低時(shí)(小于5.0),F(xiàn)e2+吸附不明顯;pH值在5.0?7.0范圍內(nèi)發(fā)生吸附過(guò)程(0?100%)。當(dāng)pH值固定時(shí),隨著初始Fe2+濃度的提高,吸附百分比略有降低,但總的吸附鐵濃度仍增加,同時(shí),隨著初始Fe2+濃度的提高,吸附鐵密度也增加。如當(dāng)pH值為6.7、初始Fe2+濃度為0.lmmol/L和0.5mmol/L時(shí),吸附鐵密度分別為0.58jMmol/L以及2.53pmol/L。

  他們還研究了溫度對(duì)Fe2+在高嶺土界面吸附過(guò)程的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著溫度的升高,F(xiàn)e2+的吸附速率明顯加快,吸附過(guò)程符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。使用阿侖尼烏斯公式計(jì)算得到Fe2+在高嶺土界面吸附的活化能為18.5kJ/mol。

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