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1、蚕茧对亚甲基蓝的吸附性能实验研究摘要：为研究蚕茧处理染料废水的实际吸附效果，以亚甲基蓝溶液模拟废水作为研究对象，我们考察了 pH，初始溶液浓度，振荡时间，以及酸改性后的蚕茧，对亚甲基蓝溶液吸附效果的相关规律。在温度为 30，pH 为 78 时，振荡 30min 的条件下，0.05g 亚甲基蓝可以使 25mg，20mg/L 的亚甲基蓝溶液吸附率达到 94%以上。30，pH=8 的条件下，理论上的饱和吸附量为 9.68mg/g。酸改性之后的蚕茧较未改性的蚕茧吸附性能急剧下降。在 30，pH=8 的条件下，振荡 30min 的条件下，0.05g 改性之后的蚕茧可以使 25mg，20mg/L 的亚甲基
2、蓝溶液吸附率达到 40%。本实验为蚕茧处理染料废水的最适条件提供了相关数据参考。关键词：蚕茧;吸附;亚甲基蓝;吸附性能Study on the absorption of Methylene Blue by CocoonAbstract: In order to explore the effects of cocoon on the absorption of dye waste water, methylene blue simulated wastewater was taken as the research object. It investigated the absorption
3、 effects and related regulations of the bagasse on the methylene blue in aqueous solution，such as different cocoon dosage，pH ，shaking time，initial concentration of methylene blue and cocoon of acid modified. The results indicate that the absorption rate of methylene blue is up to 94% in solution wit
4、h initial methylene blue concentration of 25 mg / L，cocoon dosage of 0.25g /100 mL，pH of 8，shaking time of 30 minutes andtemperature of 30 The theoretical saturated absorption amount of cocoon is 9.68mg/g at 30 .Compared to cocoon of not modified,the effects of acid modified cocoon on the absorption
5、 of dye waste water is sharply falling. Absorption rate of methylene blue is up to 40% in solution with initial methylene blue concentration of 25 mg / L，cocoon of acid modified dosage of 0.25g /100 mL，pH of 8，shaking time of 30 minutes andtemperature of 30 The optimum conditions for this experiment
6、 of cocoon dye wastewater treatment to provide the relevant reference data.Key words: cocoon; absorption; methylene blue; absorption effects前言 .4实验部分 .52.1 实验材料 .52.2 实验方法 .52.3 分析方法 .6实验与讨论 .63.1 亚甲基蓝溶液吸附标准曲线 .63.2 亚甲基蓝溶液 pH 对吸附性能的影响 .73.3 吸附时间和吸附亚甲基蓝效果的关系 .83.4 改性之后的蚕茧对吸附效果的影响 .9结论和展望 .10参考文献 .11前
7、言近年来，随着我国因让工业的飞速发展，每年都会有大量的印染废水排入到环境当中，造成了重大的污染。尤其是染料废水，其具有成分复杂，色度深，碱性大，水质变化大，排放量高等特点 1。一些特殊的染料废水非一般的处理方法不能达到很好的处理效果，并且这种特定的处理工艺往往价格十分昂贵。例如，硫化碱还原时排出的含硫废水除使用昂贵的湿式氧化法处理外，其他方法难以达到排放标准。近年来采用加氢还原法，为了能够彻底消除了硫化物的污染。近年来往往采用加氢还原法，而为了能达到彻底消除汞污染，则将以前的汞催化磺化法生产氨基蒽醌改为硝化还原法。各种工艺的不断改进，使得染料废水的处理效率有了很大的提升，同时还降低了成本。但大
8、多数化学工艺在处理过程中虽然效果好，但往往会引入一部分新的污染物，后续处理可能会更加复杂。吸附法由于具有不会引入新的污染物，能耗低以及原料易获得等特点，受到了广泛的关注，成为了近年来的研究热点 2。传统的吸附剂如活性炭具有较强的吸附能力，对阳离子染料，酸性染料、活性染料、直接染料等水溶性染料具有良好的吸附功能，但活性炭的价格较为昂贵，并且不易再生。因此，许多研究者将吸附材料选取的目光转向了某些天然的有机吸附剂，天然有机吸附剂一般包括天然植物来源和动物来源 3-5，如锯木屑，甘蔗渣 6，柠檬皮渣，马铃薯渣，玉米秸秆等都属于植物来源，都曾被用来研究处理染料废水。蚕茧属则属于动物来源，富含纤维状蛋白
9、质丝纤蛋白，其中主要氨基酸为甘氨酸和丙氨酸，具有很强的吸附能力 7-8。目前，利用蚕茧作为生物吸附剂来处理染料废水鲜有报道。生产中所使用的一般为污染蚕茧壳，如尿蚕茧壳，血蚕茧壳，以及烂蛹茧壳等，还有蚕种场制种后的一些削口茧壳盖等 9，这些蚕茧一般不能用于缫丝，或者出丝的品质比较低，用这种蚕茧处理印染废水，一方面可以变废为宝，另一方面可以使资源得到合理配置，改善环境。实验部分2.1 实验材料原料：削口蚕茧壳。试剂：盐酸、氢氧化钠、亚甲基蓝试剂、蒸馏水、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠，以上试剂均为分析纯。仪器：电子天平、磁离子搅拌器、可见分光光度计、摇床、烘箱。2.2 实验方法蚕茧处理：将削口蚕茧壳剪碎用
10、去离子水洗涤，在一定条件下洗涤后烘干待用。母液制备：称量一定量的亚甲基蓝试剂，用蒸馏水溶解配置成 1000mg/L 的母液，模拟染料废水，使用时按比例稀释。蚕茧酸性改性：洗涤后的蚕茧加入 0.3mol/L 的盐酸放入摇床中振荡约 2h后，滤出，烘干，待用。亚甲基蓝标准曲线的绘制：取质量浓度为 1 000 mg/L 亚甲基蓝母液按一定比例稀释成质量浓度为 0、10、15、20、25、30mg / L 的亚甲基蓝溶液 10，在 665 nm 波长处用分光光度计测定其吸光度，并绘制成亚甲基蓝标准曲线吸附最适 pH 的实验：准确量取相同体积相同浓度的亚甲基蓝溶液于 7 只三角瓶中，分别准确调剂其 pH
11、 为 5、6、7、8、9、10、11。分别加入 0.05g 的蚕茧。用磁离子搅拌器搅拌约 1h，进行吸附。吸附完成之后过滤三角瓶中的蚕茧，测吸附后溶液在 665nm 波长处的吸光度，计算吸附量和吸附率，并绘制曲线。吸附时间对蚕茧吸附的影响实验：取质量浓度为 20mg/L 的亚甲基蓝溶液25ml 置于 5 只三角瓶中，分别振荡 15、30、60、120、180min，过滤后取滤液测吸光度，计算吸附量和吸附率，并绘制曲线。改性后对蚕茧吸附性能的影响实验：在不同浓度梯度的亚甲基蓝溶液中加入未改性的蚕茧，吸附完成后，过滤，测亚甲基蓝溶液的吸光度，并绘制曲线，同样的浓度梯度溶液中加入改性之后的蚕茧进行吸
12、附实验。过滤，测亚甲基蓝溶液的吸光度 11，计算吸附量和吸附率，并绘制曲线，比较前后两条曲线，讨论改性后对蚕茧吸附性能的影响。在每次测定吸光度值前，都需用去离子水对仪器进行调零。测量时以溶液质量浓度由小到大的次序对其滤液进行吸光度的测定。在研究一种参数的影响时，须固定其他参数，每次实验均采用无吸附剂的染料溶液在相同条件下进行对照，以排除实验容器可能会对亚甲基蓝吸附造成的误差，并设置两组平行样以减少高浓度下的测定误差。以达到更为准确的实验结果。2.3 分析方法亚甲基蓝的测定：用分光光度计测定。用下式计算吸附量和吸附率 12。=（C 0-C）/C 0 100%q=(CO-C) V /m其中式中:为
13、吸附率，%;q 为单位吸附量,mg/g; C0为模拟废水的亚甲基蓝质量浓度，g/L; C 为模拟染料废水用蚕茧吸附后残液的亚甲基蓝浓度，mg/L; V 为用于吸附的模拟废水体积;L;m 为吸附用蚕茧质量,g。实验与讨论3.1 亚甲基蓝溶液吸附标准曲线配置 25mL 不同浓度的亚甲基蓝溶液于五只三角瓶中，并取一定量的蚕茧加入，在 30 下于摇床中振荡一定时间，过滤后用分光光度计在波长为 665 nm 处测定滤液的吸光度，绘制浓度和吸光度的标准曲线，测定结果显示，标准曲线方程为：Abs 0.0901C0.099，R 2=0.992表 1.亚甲基蓝溶液浓度与吸光度的浓度/mg/L 0 10 15 20 25 30吸光度/Abs0 1.056 1.527 1.989 2.321 2.7140 5 10 15 20 25 30 350123Linear ()C/mg/L吸光度/Abs图 1.亚甲基蓝溶液吸附标准曲线3.2 亚甲基蓝溶液 pH 对吸附性能的影响配置 25mL 质量浓度为 20mg/L 的亚甲基蓝溶液七份，使用盐酸和氢氧化钠调配其 pH 至 5-11 不等，分别都加入 0.05g 蚕茧并在 30 下恒温振荡 1 h 后过滤，测定滤液浓度吸光度，计算吸附量，并作出 pH
