论文部分内容阅读
本文利用阳极溶出伏安法作为分析测试方法,采用流动搅动法,在溶液p H、浓度和温度影响下,研究针铁矿对亚砷酸盐的吸附特征和吸附机理,以期为监控砷污染、砷污染土壤修复和调控措施提供理论依据。结果表明:1.阳极溶出伏安法在0.5 mol·L-1 H2SO4为底液,富集时间为120 s,富集电位为-1.2 V的条件下,对亚砷酸盐的检测限达到5μg·L-1,且检测结果与原子荧光法结果一致,准确度较高。2.改进后的动力学实验装置与阳极溶出伏安法相配合,可实现连续自动检测砷在针铁矿上的吸附与解吸。3.在不同p H条件下,针铁矿亚砷酸盐的吸附过程分为快反应和慢反应2个阶段。随溶液p H的升高,砷的吸附量逐渐降低,表观吸附速率常数（k’）逐渐增大,半反应时间（t1/2）也就越小,砷的吸附反应达到平衡时间就越短,且砷的扩散速率常数b值也逐渐降低。溶液p H 3.0和p H 7.0时,砷最大吸附量分别为246.9 mg·kg-1和99.8 mg·kg-1。4.随着砷浓度的升高,针铁矿对砷的吸附量增加,表观吸附速率常数（k’）逐渐增大;砷浓度为0.10mg·L-1和1.00 mg·L-1时,砷的最大吸附量分别为96.5 mg·kg-1和249.1 mg·kg-1。Freundlich方程中吸附常数Kf值,随着时间的延长逐渐降低,针铁矿对亚砷酸盐的吸附能力是逐渐减弱的。Langmuir方程分配因子RL在01之间,表现为针铁矿上砷的吸附为优惠吸附。5.随着温度的升高,针铁矿对砷的吸附量增加,表观吸附速率常数k’值也逐渐升高。温度为298 K和313K时,砷最大吸附量分别为241.1 mg·kg-1和315.6 mg·kg-1。用抛物线扩散方程b值来计算扩散过程的伪热力学常数,砷吸附反应的活化能（Ea*）为14.60 k J·mol-1。砷扩散活化焓变（ΔHθ）随着温度的升高有所降低,ΔHθ均为正值,扩散过程为吸热反应,升高温度有利于砷的吸附;活化自由能变（△Gθ）随着温度的上升而升高,升高温度有利于加快扩散过程;△Sθ值均为负,说明吸附反应增加了体系有序度。