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一个与吸附剂浓度有关的Langmuir等温式
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O647[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]山东大学环境研究院,济南250100, [2]山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室,济南250100, [3]青岛科技大学化学与分子工程学院,生态化工国家重点实验室培育基地,山东青岛266042
  • 相关基金:国家自然科学基金(21173135),高等学校博士学科点专项科研基金(20110131130008),山东省泰山学者基金(ts20070713)及山东大学研究生自主创新基金(yzc10112)资助项目.
中文摘要:

实验测定了不同吸附剂浓度下,高岭土对Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附作用,结果表明存在明显的吸附剂浓度效应,即吸附等温线随吸附剂浓度升高而降低.采用传统的Langmuir吸附等温式对实验数据进行拟合表明,此等温式可准确地描述给定吸附剂浓度下的吸附结果,但不能预测其吸附剂浓度效应.根据表面组分活度(SCA)模型,假设吸附剂颗粒间存在相互作用,吸附剂表面吸附位的活度系数不等于1,而应为吸附剂浓度的函数,推导出了一个与吸附剂浓度有关的Langmuir(Langmuir-SCA)方程.运用高岭土吸附Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)以及文献中蛭石吸附Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)、咖啡吸附Pb(Ⅱ)的实验数据检验方程的适用性,结果表明Langmuir-SCA方程可准确地描述所观察到的吸附剂浓度效应.方程的两个内禀参数,热力学平衡常数(Keq)和特征饱和吸附量(Г^0_m),与吸附剂浓度无关,并可由吸附实验数据拟合求得.

英文摘要:

Batch adsorption experiments of Pb(Ⅱ)and Cu(Ⅱ) on kaolinite as a function of kaolinite concentration were conducted. An obvious sorbent concentration effect (Cs-effect) was observed; namely, the adsorption isotherm declines as sorbent concentration (Cs) increases. The experimental data were fitted to the classic Langmuir model. The results showed that the classic Langmuir model could adequately describe the adsorption equilibria of Pb(Ⅱ) and Cu(Ⅱ) on kaolinite for a given Cs value, but could not adequately predict the Cs-effect observed in the adsorption systems. We proposed a surface component activity (SCA) model. It suggests that the interactions between the sorbent particles exist in the real adsorption system, and the activity coefficient of the adsorption sites of the sorbent surface is a function of Cs. Based on the SCA model, a Cs-dependent Langmuir (Langmuir-SCA) isotherm was derived. The applicability of the Langmuir-SCA isotherm was examined with the experimental adsorption data of Pb(Ⅱ) and Cu(Ⅱ) on kaolinite, as well as Cd(Ⅱ) and Zn(Ⅱ) on vermiculite and Pb(Ⅱ) on coffee reported in the literature. The results showed that the Langmuir-SCA equation could describe the C3-effect observed in adsorption experiments. The two intrinsic parameters of the Langmuir-SCA isotherm, the thermodynamicequilibrium constant (Keq) and the characteristic saturation adsorption capacity (Г^0_m), are independent of Cs and can be simulated with experimental adsorption data.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781