沸石的結構特性
沸石是一種呈結晶陰離子型架狀結構的多孔硅鋁酸鹽礦物質，是30多種沸石族礦物的總稱。在世界40多個 的火山碎屑沉積巖中，已發(fā)現(xiàn)有1000多處沸石產地。常見的主要礦物有鈉沸石、鈣沸石、方沸石、束沸石、主沸石、濁沸石、毛沸石、斜發(fā)沸石、絲光沸石等，它們含水量的多少隨外界溫度和濕度的變化而變化。其化學通式可以表示為：(Na,K)x(Mg,Ca,Sr,Ba……)y?[Alx+ySin-(x+2y)
O2n]?mH2O。其中，x為堿金屬離子個數，y為堿土金屬離子個數，n表示鋁硅離子的個數之和，m表示水分子的個數[4~6]。
構成沸石結晶陰離子型架狀結構的基本單位是硅氧（SiO4）四面體和鋁氧（AlO4）四面體。在這種四面體中，中心是硅（或鋁）原子，每個硅（或鋁）原子的周圍有4個氧原子，各個硅氧四面體通過處于四面體頂點的氧原子互相連接起來，形成所謂的巨大分子。其中在鋁氧四面體中由于1個氧原子的價電子沒有得到中和，使得整個鋁氧四面體帶有1個負電荷，為保持電中性，附近要有1個帶正電荷的金屬陽離子（M+）來抵消極性（通常是堿金屬或堿土金屬離子）。這些陽離子和鋁硅酸鹽結合相當弱，具有很大的流動性，易和周圍水溶液中的陽離子發(fā)生交換作用，交換后的沸石結構不被破壞。
沸石的這種結構決定了它具有離子交換性。
斜發(fā)沸石除氨氮試驗方法—鞏義市豫嵩給排水器材廠
以斜發(fā)沸石為吸附劑處理氨氮廢水，研究了斜發(fā)沸石粒徑、反應時間、廢水pH、廢水氨氮初始濃度、斜發(fā)沸石用量對吸附的影響，分析了斜發(fā)沸石的吸附動力學和熱力學特征。結果表明，在298 K下，當斜發(fā)沸石用量為7g/100 mL，沸石粒徑小于1.5mm，廢水氨氮初始濃度為200 mg/L，pH為7，吸附時間為3 h時，廢水中氨氮的去除率可達到92.71%，斜發(fā)沸石吸附氨氮符合擬二級動力學方程。在溫度為298~318 K之間時，吸附等溫線更好地符合Freundlich方程。在此基礎上，熱力學計算發(fā)現(xiàn)，ΔH0 >0、ΔG0<0、ΔS0>0，表明氨氮在斜發(fā)沸石上的吸附是自發(fā)吸熱過程，以物理吸附為主。
沸石是一族架狀結構的多孔性含水鋁硅酸鹽礦物，硅氧四面體是其基本單位，其中部分Si4+被Al3+所取代，為了中和負一價的氧離子，就會有相應的金屬陽離子加入其中，這些與晶格聯(lián)系較弱的堿金屬（堿土金屬）和水分子較易與周圍水溶液中陽離子發(fā)生交換作用，因而沸石具有良好的離子交換選擇性能。又因沸石具有不同連接方式的的硅（鋁）氧四面體結構，沸石中便形成了大量的孔穴和孔道，因其表面積很大，大量分子進入其中，因而具有很好的吸附性能，故在污水處理中得到了廣泛的應用。此外，沸石種類繁多，但以斜發(fā)沸石處理氨氮廢水效果較滿意。研究人員用斜發(fā)沸石處理氨氮廢水均取得良好的效果。因此，本文對斜發(fā)沸石進行靜態(tài)實驗，探討了沸石粒徑、PH值、投加量等對吸附的影響，研究其吸附動力學、吸附等溫線及其熱力學，旨在為斜發(fā)沸石的應用提供一些息。
實驗部分
1.1實驗原料
實驗所用天然斜發(fā)沸石，產品來自本廠。
1.2儀器與試劑
試劑：氯化鈉溶液、硫酸鋅、氫氧化鈉、碘化鉀、 、酒石酸鉀鈉、氯化銨等，均為市售分析純化學品。
納氏試劑、模擬氨氮廢水：無水氯化銨溶于水中配制。
儀器：空氣浴振蕩器，7200可見分光光度計，XSB-70(B)200標準振動篩。
1.3實驗方法
在溫度298K下，取100ml一定濃度的氨氮廢水于250ml錐形瓶中，向其加入一定質量和粒徑的斜發(fā)沸石，將各錐形瓶置于空氣振蕩器中以200r/min的速度震蕩一定時間后靜置，取上清液，用納氏試劑分光光度法測定水樣的吸光度，由標準曲線計算出溶液中剩余氨氮濃度，比較不同實驗條件下，斜發(fā)沸石對氨氮吸附的影響，計算氨氮去除率和斜發(fā)沸石對氨氮的吸附量。
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