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利用沸石的離子交換性質(zhì)等 ,可有效地去除水中的重金屬離子。美國研究團(tuán)隊(duì)證實(shí)沸石(尤其是以斜發(fā)沸石為主),其對 Pb和其他的重金屬起到很強(qiáng)的親和力 ,對 Pb的吸附能力多在 155.4mg/g左右,因此在投入到污水處理中具有良好的吸附效果。
另外,還可以用酸、氧化劑、復(fù)原劑、金屬鹽等對沸石進(jìn)行改性,來進(jìn)一步改善其吸附功能。Li等人發(fā)現(xiàn)經(jīng)陽離子外表活性劑改性的沸石,其在保持原有功能基礎(chǔ)之上,還可去除水中的含氧酸陰離子,并大大提高了其去除無機(jī)物的功效。
沸石的生產(chǎn)方法
沸石(zeolite)是一種礦石,早發(fā)現(xiàn)于1756年。瑞典的礦物學(xué)家克朗斯提(Axel Fredrik Crtedt)發(fā)現(xiàn)有一類天然硅鋁酸鹽礦石在灼燒時會產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象,因此命名為“沸石”(瑞典文zeolit)。
沸石的生產(chǎn)方法:
1.全世界已發(fā)現(xiàn)天然沸石40多種,其中常見的有斜發(fā)沸石、絲光沸石、菱沸石、毛沸石、鈣十字沸石、片沸石、濁沸石、輝沸石和方沸石等。已被大量利用的是斜發(fā)沸石和絲光沸石。沸石主要產(chǎn)于火山巖的裂隙或杏仁體中,與方解石、石髓、石英共生,亦產(chǎn)于火山碎屑沉積及溫泉沉積中,主要采用浮選、重選、磁選等;
2.硅酸鈉水溶液、硫酸鋁水溶液和化四丙基銨(TPABr)混合,在(165±56)℃,在90~150 r/min的攪拌速度下,進(jìn)行結(jié)晶反應(yīng)48h,分離、洗滌、干燥制得成品(若模板劑由化四丙基銨改為使用化四丁基銨,即可制得ZSM-1l型沸石)。
沸石分子篩為什么會有吸附作用?原理是什么?
沸石分子篩為什么會有吸附作用?原理是什么?依賴于自身的縫隙結(jié)構(gòu),沸石分子篩孔徑均勻,內(nèi)部間隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá),比表面積大,吸附能力強(qiáng),含有大量肉眼看不到的孔徑,1克沸石材料中的孔徑,展開后比表面積高達(dá)500-1000m2,具有特殊的用途。
不同分子間的吸附作用
也叫凡德瓦重力。雖然分子的運(yùn)動速度受溫度和物質(zhì)的影響,但在微環(huán)境下,其運(yùn)動速度是恒定的。由于分子間存在相互吸引的作用力,分子被沸石的孔洞抓住,將更多的分子繼續(xù)吸入,直到沸石吸附飽和為止。
物理吸附
分子篩在除去液相和氣相中的雜質(zhì)時,其孔隙結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生很大的比表面積,從而很容易達(dá)到吸附的目的,而沸石孔壁上的大量分子由于分子間的吸附作用,能夠產(chǎn)生強(qiáng)大的引力,就像磁力一樣,能夠?qū)⒔橘|(zhì)中的雜質(zhì)吸入到孔徑。
化學(xué)吸附
沸石表面除了物理吸附外,還常發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這是因?yàn)榉惺砻婧猩倭炕瘜W(xué)鍵、功能氫氣和氧,這些化學(xué)鍵可含地氧化物或絡(luò)合物,與被吸附物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而與被吸附的物質(zhì)結(jié)合,聚集到沸石的內(nèi)部和表面。