花生壳对刚果红的吸附性能

生态与农村环境学报2010，26（4）：372－375JournalofEcologyandRuralEnvironment

花生壳对刚果红的吸附性能

赵二劳，王美林，范建凤（忻州师范学院化学系，山西忻州034000）

摘要：采用静态吸附法研究了花生壳用量、粒径，刚果红溶液pH值、初始浓度，吸附时间，温度6个因素对花生壳花生壳对刚果红的吸附能力随其粒径的减小而增加；随着吸附时间的延长，花生吸附刚果红的影响。结果表明，

90min时基本达到吸附平衡；在常温下，溶液pH为7.54时，花生壳对刚果红的吸附去壳对刚果红的去除率增加，

除率可达91.2%；花生壳对刚果红的等温吸附较符合Freundlich方程。花生壳可作为吸附去除刚果红的理想功能材料。

关键词：花生壳；吸附；刚果红中图分类号：X703；X131.2

文献标识码：A

文章编号：1673－4831（2010）04－0372－04

AdsorptionofCongoRedbyPeanutShells．ZHAOEr-lao，WANGMei-lin，FANJian-feng（DepartmentofChemistry，XinzhouTeachersUniversity，Xinzhou034000，China）

Abstract：AdsorptionofCongoRedbypeanutshellswasstudiedwithastaticadsorptionmethodandeffectsofdosageandsizeofpeanutshells，pHandinitialconcentrationofCongoRedsolution，durationoftheincubationandtemperatureontheadsorptionwereinvestigated．Resultsshowthatthesmallertheparticlesizeofpeanutshells，thehighertheadsorptioncapacityofpeanutshells，andthelongerthedurationofincubation，thehighertheremovalrateofCongoRed．However，theadsorptionmightbasicallyreachequilibriumin90minutes．Atroomtemperature，removalrateofCongoRedreached91.2%insolution7.54inpH．TheisothermaladsorptionbehaviorofpeanutshellsonCongoRedtalliedquitewellwiththeFreundlichequation．Sothat，thepeanutshellisanidealfunctionalmaterialtoremoveCongoRedthroughadsorption．Keywords：peanutshell；adsorption；CongoRed

随着印染工业的发展，印染废水已成为当前最

主要的水体、土壤污染源之一，是目前最难治理的工业废水之一

［1］

其化学结构式见图1。无水乙酸钠、硫酸、氢染料，

氧化钠等试剂均为分析纯。试验用水为二次蒸馏水。

1.2主要仪器

UV－2550紫外可见分光光度计（日本岛津）；723型分光光度计（上海光谱仪器有限公司）；pHS－3B型精密酸度计（上海精密科学仪器有限公司）；药材粉碎机（浙江武义屹立工具有限公司）；THZ－82水浴恒温振荡器（江苏省金坛市荣华仪器有限公司）。1.3

花生壳的预处理

花生壳购于忻州市农贸市场，用自来水洗涤干在室温下风干，粉碎后筛分，得到粒径＜0.83～净后，

0.42、＜0.42～0.25、＜0.25～0.18、＜0.18～0.15、＜0.15～0.13和＜0.13mm的花生壳样品，然后分别浸入二次蒸馏水中，充分搅匀，浸泡24h，去除悬浮细小物质和可溶性物质，在室温下风干备用。

。在印染废水治理方法中，生物吸附

其中生物吸附剂的技术是近年发展起来的新技术，

［2］

研究是热点，一些生物质材料，如微生物、工农业。花废弃物等作为吸附剂的研究更是备受关注生壳是一种来源相当丰富的农业废弃物，也是一种用途多样的宝贵资源，但国内的应用开发还很不够，除少量用作粗饲料外，大量的花生壳被焚烧或丢弃，造成极大浪费。刚果红是一种典型的联苯胺类偶氮染料，它在生产和使用过程中流失率高，易进入水体，是印染废水中有代表性的污染物之一。因此，笔者以刚果红为对象，研究花生壳对刚果红的吸附效探索花生壳作为一种新型吸附材料直接用于印果，

染废水处理的可能性，为花生壳在废水处理中的应用和生态环境改善提供一定的科学理论依据。

［3－5］

1

1.1

材料与方法

材料

刚果红又名棉红、直接大红等，购自北京化工厂，分析纯，分子式C32H22N6Na2O6S2，为双偶氮酸性

基金项目：山西省高校科技研究开发项目（20091147）收稿日期：2009－11－05

7.89和8.72，然后各取100mL分别加入250mL锥形瓶中，均加入3.5g花生壳，室温下振荡吸附90min，过滤，测定滤液中残留刚果红浓度，计算去除率。1.4.5

温度对刚果红去除率的影响

3.5g花生壳准确称取粒径＜0.18～0.15mm、

－1

5份，分别加入盛有100mL质量浓度为8mg·L35、45、55和刚果红溶液的5个锥形瓶中，在25、65℃下振荡吸附90min，过滤，测定滤液中残留刚果红浓度，计算去除率。

1.4.6刚果红溶液初始浓度对刚果红去除率的

图1

Fig．1

刚果红化学结构式

影响

准确称取3.5g粒径＜0.18～0.15mm的花生壳4份，分别加入盛有100mLpH值为7.54的不同8、15、20mg·L－1）刚果红溶液的锥形质量浓度（5、瓶中，室温下振荡吸附90min，过滤，测定滤液中残留刚果红浓度，计算去除率。

1.4.7花生壳对刚果红的吸附等温线

8、15、20、25向5个盛有100mL质量浓度为5、

mg·L－1刚果红溶液的锥形瓶中加入3.5g、粒径＜0.18～0.15mm的花生壳，室温下振荡吸附90min，过滤，测定滤液中残留刚果红浓度，计算平衡溶液浓度及吸附量，作吸附等温曲线。

Langmuir等温吸附方程为：

ce11=+cqeKLq∞q∞e

mg·g附量，

－1

ChemicalstructureofCongoRed

1.4试验方法

［6］

刚果红浓度（c）测定采用分光光度法。在最大吸收波长499nm处测定其光密度（D499），由回归

r=0.9993）计算方程（D499=0.0574c+0.0070，被测溶液中刚果红浓度，并按式（1）～（2）计算花生壳对刚果红的去除率和平衡吸附量：

（co－ce）/co］×100%去除率=［

平衡吸附量=（co－ce）V/m

［3］

2

（1）（2）

co为刚果红初始浓度，g·L－1；ce为式（1）～（2）中，

g·L－1；V为刚果红溶液体积，L；刚果红平衡浓度，

m为花生壳质量，g。1.4.1

花生壳粒径对刚果红去除率的影响

＜0.42～0.25、＜0.25～称取粒径＜0.83～0.42、

（3）

ce为刚果红平衡浓度，g·L－1；qe为平衡吸式（3）中，

；KL为Langmuir吸附常数，L·g－1；q∞

mg·g－1。为单层饱和吸附量，

Freundlich等温吸附方程为：

lgqe=lgKF+

1

lgcen

（4）

0.18、＜0.18～0.15、＜0.15～0.13和＜0.13mm的花生壳各3.5g，分别加入盛有100mL质量浓度为8mg·L－1刚果红溶液的250mL锥形瓶中，室温25℃下振荡吸附90min，过滤，测定滤液中残留刚果红浓度，计算去除率。

1.4.2花生壳用量对刚果红去除率的影响

－1

向5个盛有100mL质量浓度为8mg·L刚果红溶液的250mL锥形瓶中分别加入花生壳1.5、

KF为Freundlich吸附常数，L·g－1；n为式（4）中，

常数。

上述试验均设3次重复，数据采用Excel软件进行处理。

2.5、3.5、4.5和5.0g。室温下振荡吸附90min，过滤，测定滤液中残留刚果红浓度，计算去除率。1.4.3

吸附时间对刚果红去除率的影响

称取花生壳6份，每份3.5g，分别加入盛有

2

2.1

结果与讨论

花生壳粒径对刚果红去除率的影响

由图2可知，随着花生壳粒径的减小，花生壳对

100mL质量浓度为8mg·L－1刚果红溶液的250

mL锥形瓶中，70、90、120、室温下分别振荡吸附40、150和180min，过滤，测定滤液中残留刚果红浓度，计算去除率。1.4.4

刚果红溶液pH值对刚果红去除率的影响

－1

用H2SO4或NaOH调节质量浓度为8mg·L

刚果红的去除率逐渐增大。当粒径＜0.83～0.42mm时，去除率较低，仅为13.3%；当粒径＜0.18～0.15mm时，去除率在90.3%以上。刚果红溶液

－1

平衡质量浓度为0.788mg·L时，即使粒径继续减小，对提高刚果红去除率也无太大影响。其原

6.50、7.20、7.54、刚果红溶液的pH值分别为5.60、因可能是花生壳对刚果红的吸附以物理吸附为

主，花生壳粒径越小，其比表面积越大，吸附能力

［7］

亦越大。其他试验均采用粒径＜0.18～0.15mm的花生壳进行

。

附时间为90min

。

图4Fig．4

吸附时间对刚果红去除率的影响EffectofadsorptiondurationonremovalrateofCongoRed

图2花生壳粒径对刚果红去除率的影响Effectofparticlesizeofpeanut

Fig．2

2.4

shellsonremovalrateofCongoRed

溶液pH值对刚果红去除率的影响由图5可知，随着溶液pH值的增大，花生壳对

刚果红的去除率增加，当溶液pH值约为7.54时，

2.2

花生壳用量对刚果红去除率的影响

由图3可知，花生壳对刚果红的去除率随其用

去除率可达91.2%，继续增大pH值，去除率基本不羧基变。其原因可能是由于花生壳中含有酚羟基、等官能团，本身显酸性，当刚果红溶液pH值＜7时，2者吸附结合比较困难，随着溶液pH值增大，花生壳对其吸附量增加；同时由于刚果红中还含有氨基，该官能团可以中和少量质子，因此当刚果红溶液pH值=7.54时，花生壳对其吸附量最大。当pH值继续增大时，刚果红去除率基本不变

。

量的增加而增加，当花生壳用量为3.5g时，刚果红去除率为91.0%，刚果红残留质量浓度为0.731mg·L－1。当花生壳用量大于3.5g时，刚果红去除率增加幅度很小，其原因可能是在静态下，吸附效果与花生壳和溶液之间的有效接触面积有关，在初始阶段，随着花生壳用量的增加，有效接触面积增加，当花生壳用量达到一定量时，受锥形瓶底面积的影响，有效接触面积不再增加，导致去除率增加趋缓。其他试验选定花生壳用量为3.5g

。

图5

Fig．5

pH值对刚果红去除率的影响

EffectofpHonremovalrateofCongoRed

图3花生壳用量对刚果红去除率的影响EffectofdosageofpeanutshellsonremovalrateofCongoRed

2.5

Fig．3

温度对刚果红去除率的影响

由图6可知，在25～35℃范围内，随着温度升

高，花生壳对刚果红的去除率由89.3%增至90.5%，可见，在此温度范围内，花生壳对刚果红的吸附效果良好。当温度高于45℃时，刚果红去除率大幅下降，这可能是因为物质的吸附实际上是吸附与解吸的动态平衡过程，温度升高会使粒子运动加剧，刚果红分子活性增加，解析能大于吸附能，不利于刚果红分子在花生壳表面的吸附

［7］

2.3

吸附时间对刚果红去除率的影响

由图4可知，在初始阶段，花生壳对刚果红的去

90min后增加量很除率随时间的增加而急剧上升，小，说明此时吸附已基本达到平衡，即使再延长时对去除率的影响也不大。因此，其他试验选定吸间，

。

图6Fig．6

温度对刚果红去除率的影响EffectoftemperatureonremovalrateofCongoRed

Fig．8

图8花生壳对刚果红的吸附等温线

CongoRedadsorptionisothermofpeanutshells

2.6

刚果红溶液初始浓度对刚果红去除率的影响由图7可知，刚果红溶液初始质量浓度由5

Freundlich等温吸附方程的决定系由此可见，

数高达0.9999，相对Langmuir等温吸附方程而言，Freundlich等温吸附方程更适合描述花生壳对刚果红的吸附过程。

mg·L－1增至8mg·L－1时，去除率增大，对刚果红的去除率可达89.9%，但当刚果红溶液初始浓度继

续增高时，去除率变化不大，其原因可能是花生壳的吸附量已接近饱和

。

3结论

花生壳对刚果红具有较强的吸附去除作用，吸

附平衡时间约为90min。花生壳粒径对刚果红的吸附去除率有较大影响，粒径越小，去除率越高，适宜的花生壳粒径＜0.18～0.15mm。花生壳吸附去除当pH值约为7.54刚果红的较适宜pH为弱碱性，

时，刚果红去除率可达91.2%。花生壳对刚果红的等温吸附符合Freundlich方程，较低温度有利于对刚果红的吸附，常温下吸附效果更好。花生壳是一种吸附去除刚果红染料的理想功能材料。

图7刚果红初始浓度对刚果红去除率的影响

Effectofinitialconcentrationof

Fig．7

参考文献：

［1］薛方亮，张雁秋．染料废水处理技术最新研究进展［J］．水科

2007（2）：26－29．学与工程技术，

［2］HAFEZN，ABDEL-RAZEKAS，HAFEZMB．Accumulationof

SomeHeavyMetalsonAspergillusflavus［J］．JournalofChemicalTechnology＆Biotechnology，1997，68（1）：19－22．

［3］詹予忠，杨向东，李玉博．刚果红和结晶紫在锯末上的吸附

J］．离子交换与吸附，2006，22（2）：134－139．性能研究［

［4］史会齐，周嵘，焦贺贤，等．花生壳综合利用研究［J］．河南

2004，34（2）：41－43．大学学报：自然科学版，

［5］曾阿妍，颜昌宙，金相灿，等．金鱼藻对Cu2+的生物吸附特

J］．中国环境科学，2005，25（6）：691－694．征［

［6］江虹，湛海粼，何树华，等．奈替米星－刚果红分光光度法测

J］．分析化学，2007，35（4）：575－578．定奈替米星［

［7］胡志彪，陈杰斌，张著森，等．竹炭对铬（Ⅵ）离子吸附性能的

J］．功能材料，2008，39（3）：523－525．研究［

CongoRedonremovalrateofCongoRed

2.7

花生壳对刚果红较佳吸附组合条件的确定

按单因素确定的较佳试验条件，即室温下、溶液

pH为7.54，以3.5g粒径＜0.18～0.15mm的花生

－1

壳对100mL质量浓度为8mg·L刚果红溶液吸附90min，进行3次平行试验，结果显示，花生壳对刚果红的去除率可达91.2%，此时刚果红残留质量浓度为0.715g·L。

2.8花生壳对刚果红的吸附等温线

采用Langmuir和Freundlich等温吸附方程对图

3］

8中数据进行回归处理［，求得Langmuir和Freun-dlich等温吸附方程参数，将其代入式（3）和式（4）得：

ce

=1.675+12.000ceqe

（r2=0.8809）

（r2=0.9999

）

－1

作者简介：赵二劳（1952—），男，山西原平人，教授，主要从mail：zel0350@事分析化学与环境化学方面的研究工作。E-sina.com

lgqe=－0.171+1.016lgce

生态与农村环境学报2010，26（4）：372－375JournalofEcologyandRuralEnvironment

花生壳对刚果红的吸附性能

赵二劳，王美林，范建凤（忻州师范学院化学系，山西忻州034000）

摘要：采用静态吸附法研究了花生壳用量、粒径，刚果红溶液pH值、初始浓度，吸附时间，温度6个因素对花生壳花生壳对刚果红的吸附能力随其粒径的减小而增加；随着吸附时间的延长，花生吸附刚果红的影响。结果表明，

90min时基本达到吸附平衡；在常温下，溶液pH为7.54时，花生壳对刚果红的吸附去壳对刚果红的去除率增加，

除率可达91.2%；花生壳对刚果红的等温吸附较符合Freundlich方程。花生壳可作为吸附去除刚果红的理想功能材料。

关键词：花生壳；吸附；刚果红中图分类号：X703；X131.2

文献标识码：A

文章编号：1673－4831（2010）04－0372－04

AdsorptionofCongoRedbyPeanutShells．ZHAOEr-lao，WANGMei-lin，FANJian-feng（DepartmentofChemistry，XinzhouTeachersUniversity，Xinzhou034000，China）

Abstract：AdsorptionofCongoRedbypeanutshellswasstudiedwithastaticadsorptionmethodandeffectsofdosageandsizeofpeanutshells，pHandinitialconcentrationofCongoRedsolution，durationoftheincubationandtemperatureontheadsorptionwereinvestigated．Resultsshowthatthesmallertheparticlesizeofpeanutshells，thehighertheadsorptioncapacityofpeanutshells，andthelongerthedurationofincubation，thehighertheremovalrateofCongoRed．However，theadsorptionmightbasicallyreachequilibriumin90minutes．Atroomtemperature，removalrateofCongoRedreached91.2%insolution7.54inpH．TheisothermaladsorptionbehaviorofpeanutshellsonCongoRedtalliedquitewellwiththeFreundlichequation．Sothat，thepeanutshellisanidealfunctionalmaterialtoremoveCongoRedthroughadsorption．Keywords：peanutshell；adsorption；CongoRed

随着印染工业的发展，印染废水已成为当前最

主要的水体、土壤污染源之一，是目前最难治理的工业废水之一

［1］

其化学结构式见图1。无水乙酸钠、硫酸、氢染料，

氧化钠等试剂均为分析纯。试验用水为二次蒸馏水。

1.2主要仪器

UV－2550紫外可见分光光度计（日本岛津）；723型分光光度计（上海光谱仪器有限公司）；pHS－3B型精密酸度计（上海精密科学仪器有限公司）；药材粉碎机（浙江武义屹立工具有限公司）；THZ－82水浴恒温振荡器（江苏省金坛市荣华仪器有限公司）。1.3

花生壳的预处理

花生壳购于忻州市农贸市场，用自来水洗涤干在室温下风干，粉碎后筛分，得到粒径＜0.83～净后，

0.42、＜0.42～0.25、＜0.25～0.18、＜0.18～0.15、＜0.15～0.13和＜0.13mm的花生壳样品，然后分别浸入二次蒸馏水中，充分搅匀，浸泡24h，去除悬浮细小物质和可溶性物质，在室温下风干备用。

。在印染废水治理方法中，生物吸附

其中生物吸附剂的技术是近年发展起来的新技术，

［2］

研究是热点，一些生物质材料，如微生物、工农业。花废弃物等作为吸附剂的研究更是备受关注生壳是一种来源相当丰富的农业废弃物，也是一种用途多样的宝贵资源，但国内的应用开发还很不够，除少量用作粗饲料外，大量的花生壳被焚烧或丢弃，造成极大浪费。刚果红是一种典型的联苯胺类偶氮染料，它在生产和使用过程中流失率高，易进入水体，是印染废水中有代表性的污染物之一。因此，笔者以刚果红为对象，研究花生壳对刚果红的吸附效探索花生壳作为一种新型吸附材料直接用于印果，

染废水处理的可能性，为花生壳在废水处理中的应用和生态环境改善提供一定的科学理论依据。

［3－5］

1

1.1

材料与方法

材料

刚果红又名棉红、直接大红等，购自北京化工厂，分析纯，分子式C32H22N6Na2O6S2，为双偶氮酸性

基金项目：山西省高校科技研究开发项目（20091147）收稿日期：2009－11－05

7.89和8.72，然后各取100mL分别加入250mL锥形瓶中，均加入3.5g花生壳，室温下振荡吸附90min，过滤，测定滤液中残留刚果红浓度，计算去除率。1.4.5

温度对刚果红去除率的影响

3.5g花生壳准确称取粒径＜0.18～0.15mm、

－1

5份，分别加入盛有100mL质量浓度为8mg·L35、45、55和刚果红溶液的5个锥形瓶中，在25、65℃下振荡吸附90min，过滤，测定滤液中残留刚果红浓度，计算去除率。

1.4.6刚果红溶液初始浓度对刚果红去除率的

图1

Fig．1

刚果红化学结构式

影响

准确称取3.5g粒径＜0.18～0.15mm的花生壳4份，分别加入盛有100mLpH值为7.54的不同8、15、20mg·L－1）刚果红溶液的锥形质量浓度（5、瓶中，室温下振荡吸附90min，过滤，测定滤液中残留刚果红浓度，计算去除率。

1.4.7花生壳对刚果红的吸附等温线

8、15、20、25向5个盛有100mL质量浓度为5、

mg·L－1刚果红溶液的锥形瓶中加入3.5g、粒径＜0.18～0.15mm的花生壳，室温下振荡吸附90min，过滤，测定滤液中残留刚果红浓度，计算平衡溶液浓度及吸附量，作吸附等温曲线。

Langmuir等温吸附方程为：

ce11=+cqeKLq∞q∞e

mg·g附量，

－1

ChemicalstructureofCongoRed

1.4试验方法

［6］

刚果红浓度（c）测定采用分光光度法。在最大吸收波长499nm处测定其光密度（D499），由回归

r=0.9993）计算方程（D499=0.0574c+0.0070，被测溶液中刚果红浓度，并按式（1）～（2）计算花生壳对刚果红的去除率和平衡吸附量：

（co－ce）/co］×100%去除率=［

平衡吸附量=（co－ce）V/m

［3］

2

（1）（2）

co为刚果红初始浓度，g·L－1；ce为式（1）～（2）中，

g·L－1；V为刚果红溶液体积，L；刚果红平衡浓度，

m为花生壳质量，g。1.4.1

花生壳粒径对刚果红去除率的影响

＜0.42～0.25、＜0.25～称取粒径＜0.83～0.42、

（3）

ce为刚果红平衡浓度，g·L－1；qe为平衡吸式（3）中，

；KL为Langmuir吸附常数，L·g－1；q∞

mg·g－1。为单层饱和吸附量，

Freundlich等温吸附方程为：

lgqe=lgKF+

1

lgcen

（4）

0.18、＜0.18～0.15、＜0.15～0.13和＜0.13mm的花生壳各3.5g，分别加入盛有100mL质量浓度为8mg·L－1刚果红溶液的250mL锥形瓶中，室温25℃下振荡吸附90min，过滤，测定滤液中残留刚果红浓度，计算去除率。

1.4.2花生壳用量对刚果红去除率的影响

－1

向5个盛有100mL质量浓度为8mg·L刚果红溶液的250mL锥形瓶中分别加入花生壳1.5、

KF为Freundlich吸附常数，L·g－1；n为式（4）中，

常数。

上述试验均设3次重复，数据采用Excel软件进行处理。

2.5、3.5、4.5和5.0g。室温下振荡吸附90min，过滤，测定滤液中残留刚果红浓度，计算去除率。1.4.3

吸附时间对刚果红去除率的影响

称取花生壳6份，每份3.5g，分别加入盛有

2

2.1

结果与讨论

花生壳粒径对刚果红去除率的影响

由图2可知，随着花生壳粒径的减小，花生壳对

100mL质量浓度为8mg·L－1刚果红溶液的250

mL锥形瓶中，70、90、120、室温下分别振荡吸附40、150和180min，过滤，测定滤液中残留刚果红浓度，计算去除率。1.4.4

刚果红溶液pH值对刚果红去除率的影响

－1

用H2SO4或NaOH调节质量浓度为8mg·L

刚果红的去除率逐渐增大。当粒径＜0.83～0.42mm时，去除率较低，仅为13.3%；当粒径＜0.18～0.15mm时，去除率在90.3%以上。刚果红溶液

－1

平衡质量浓度为0.788mg·L时，即使粒径继续减小，对提高刚果红去除率也无太大影响。其原

6.50、7.20、7.54、刚果红溶液的pH值分别为5.60、因可能是花生壳对刚果红的吸附以物理吸附为

主，花生壳粒径越小，其比表面积越大，吸附能力

［7］

亦越大。其他试验均采用粒径＜0.18～0.15mm的花生壳进行

。

附时间为90min

。

图4Fig．4

吸附时间对刚果红去除率的影响EffectofadsorptiondurationonremovalrateofCongoRed

图2花生壳粒径对刚果红去除率的影响Effectofparticlesizeofpeanut

Fig．2

2.4

shellsonremovalrateofCongoRed

溶液pH值对刚果红去除率的影响由图5可知，随着溶液pH值的增大，花生壳对

刚果红的去除率增加，当溶液pH值约为7.54时，

2.2

花生壳用量对刚果红去除率的影响

由图3可知，花生壳对刚果红的去除率随其用

去除率可达91.2%，继续增大pH值，去除率基本不羧基变。其原因可能是由于花生壳中含有酚羟基、等官能团，本身显酸性，当刚果红溶液pH值＜7时，2者吸附结合比较困难，随着溶液pH值增大，花生壳对其吸附量增加；同时由于刚果红中还含有氨基，该官能团可以中和少量质子，因此当刚果红溶液pH值=7.54时，花生壳对其吸附量最大。当pH值继续增大时，刚果红去除率基本不变

。

量的增加而增加，当花生壳用量为3.5g时，刚果红去除率为91.0%，刚果红残留质量浓度为0.731mg·L－1。当花生壳用量大于3.5g时，刚果红去除率增加幅度很小，其原因可能是在静态下，吸附效果与花生壳和溶液之间的有效接触面积有关，在初始阶段，随着花生壳用量的增加，有效接触面积增加，当花生壳用量达到一定量时，受锥形瓶底面积的影响，有效接触面积不再增加，导致去除率增加趋缓。其他试验选定花生壳用量为3.5g

。

图5

Fig．5

pH值对刚果红去除率的影响

EffectofpHonremovalrateofCongoRed

图3花生壳用量对刚果红去除率的影响EffectofdosageofpeanutshellsonremovalrateofCongoRed

2.5

Fig．3

温度对刚果红去除率的影响

由图6可知，在25～35℃范围内，随着温度升

高，花生壳对刚果红的去除率由89.3%增至90.5%，可见，在此温度范围内，花生壳对刚果红的吸附效果良好。当温度高于45℃时，刚果红去除率大幅下降，这可能是因为物质的吸附实际上是吸附与解吸的动态平衡过程，温度升高会使粒子运动加剧，刚果红分子活性增加，解析能大于吸附能，不利于刚果红分子在花生壳表面的吸附

［7］

2.3

吸附时间对刚果红去除率的影响

由图4可知，在初始阶段，花生壳对刚果红的去

90min后增加量很除率随时间的增加而急剧上升，小，说明此时吸附已基本达到平衡，即使再延长时对去除率的影响也不大。因此，其他试验选定吸间，

。

图6Fig．6

温度对刚果红去除率的影响EffectoftemperatureonremovalrateofCongoRed

Fig．8

图8花生壳对刚果红的吸附等温线

CongoRedadsorptionisothermofpeanutshells

2.6

刚果红溶液初始浓度对刚果红去除率的影响由图7可知，刚果红溶液初始质量浓度由5

Freundlich等温吸附方程的决定系由此可见，

数高达0.9999，相对Langmuir等温吸附方程而言，Freundlich等温吸附方程更适合描述花生壳对刚果红的吸附过程。

mg·L－1增至8mg·L－1时，去除率增大，对刚果红的去除率可达89.9%，但当刚果红溶液初始浓度继

续增高时，去除率变化不大，其原因可能是花生壳的吸附量已接近饱和

。

3结论

花生壳对刚果红具有较强的吸附去除作用，吸

附平衡时间约为90min。花生壳粒径对刚果红的吸附去除率有较大影响，粒径越小，去除率越高，适宜的花生壳粒径＜0.18～0.15mm。花生壳吸附去除当pH值约为7.54刚果红的较适宜pH为弱碱性，

时，刚果红去除率可达91.2%。花生壳对刚果红的等温吸附符合Freundlich方程，较低温度有利于对刚果红的吸附，常温下吸附效果更好。花生壳是一种吸附去除刚果红染料的理想功能材料。

图7刚果红初始浓度对刚果红去除率的影响

Effectofinitialconcentrationof

Fig．7

参考文献：

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CongoRedonremovalrateofCongoRed

2.7

花生壳对刚果红较佳吸附组合条件的确定

按单因素确定的较佳试验条件，即室温下、溶液

pH为7.54，以3.5g粒径＜0.18～0.15mm的花生

－1

壳对100mL质量浓度为8mg·L刚果红溶液吸附90min，进行3次平行试验，结果显示，花生壳对刚果红的去除率可达91.2%，此时刚果红残留质量浓度为0.715g·L。

2.8花生壳对刚果红的吸附等温线

采用Langmuir和Freundlich等温吸附方程对图

3］

8中数据进行回归处理［，求得Langmuir和Freun-dlich等温吸附方程参数，将其代入式（3）和式（4）得：

ce

=1.675+12.000ceqe

（r2=0.8809）

（r2=0.9999

）

－1

作者简介：赵二劳（1952—），男，山西原平人，教授，主要从mail：zel0350@事分析化学与环境化学方面的研究工作。E-sina.com

lgqe=－0.171+1.016lgce