应当指出,殖质与重金属离子的两种吸附作用的相对大小与水中重金属离子的浓度及性质密切料 关,一般认为,当重金属离子浓度较高时,以交换吸附作用为主,如M2+与腐殖质以高子交换吸附为主 魔殖质对C2+、N2+以整合作用为主,与Z2+或C02+则可以同时发生离子交换和整合作用,当然,腐殖 颜的性质、水体的pH及组成对上述吸附作用也有较大的影响。 若要了解重金属与腐殖质离子交换吸附或整合作用的相对大小,可用NHAc或EDTA溶液解吸吸附 在腐殖质上的金属离子,计算可得定量结果。NH4AC能与腐殖酸-金属体系进行下列反应: 9 一OH C一OH [Hum JM+2NH*—[a ]NH)2+M24 0 所以。NH4AC架吸的重金属离子是临殖酸通过离子交撞暖附的离子,解吸的重金属数量,可以表示高 殖酸离子交换吸附的强弱,解吸数量大,高子交换吸附。反之,亦然。而被EDTA解吸的则是被殖酸 霰合吸附的那一部分金属离子。 在腐殖质对有机分子的吸附中。分子间作用力占重要地位。当有机物解离成正离子时,能被腐殖质离 子交换吸附。腐殖质还可以通过配位交换、氢健等作用吸附有机物,如腐殖质活性骏基氢可与阿特拉津氮 杂苯环上的氨形成氢键,面将其吸附, ·吸附量与吸附速率 (1)吸附量及吸附等温式 水体中胶体物质对重金属等污染物的吸附平衡属动态平衡,在一定条件下暖附达到平南后,单位质量 吸附剂所吸附的吸附物的量称为吸附量,以Q表示,它表示吸附剂的吸附能力。天然水体中胶体颗粒物的 吸附能力与其组成、性质、比表面、浓度有关,也与污染物的组成、形态、浓度有关,还与水体的温度 pH、氧化还原电位(E)以及共存无机物与有机物的情况有关。在恒温等条件下,吸附量Q与吸附物平衡 浓度c的关系曲线称为吸附等温线,其相应的数学方程式称为吸附等温式。适用于水体颗粒物对污染物的 吸附等温式有弗菜特利希(Freundlich)和朗格缪尔(Langmuir)两种等温式。 Freundlich吸谢等温式为: O=K.CR 式中K为表示吸附强度的常数:n为另一常数,其值介于0~1之间:当n=1时,Q与c呈直线 关系,Q=Kc:当0<n<1时,Q与c并非直线关系。若将Q=Kcn改为: lao =laK+n la c 这样,1gQ与gc为直线关系,从直线的斜率和距即可求出n和K,例如,Khan研究了腐殖酸 吸附2,4-D的n为0.789,截距lgK为0.869μmo/g,由此可得出吸附等温式为: 1g0=0.869+0.7891gc(25℃) Langmuir吸附等温式为 Q=Q0-C/(A+C) 式中Q为吸附量,Q0为饱和吸附量,c为被吸附物的平衡浓度,A为半饱和吸附量时吸附物的平 衡浓度(图3-4)。显然,A值越小,达到半饱和吸附量时残留在液相中的被吸附物浓度越小,即吸附剂的 吸附强度大:相反,A值越大,吸附强度越小。应当指出,腐殖质与重金属离子的两种吸附作用的相对大小与水中重金属离子的浓度及性质密切相 关。一般认为,当重金属离子浓度较高时,以交换吸附作用为主。如 Mn2+与腐殖质以离子交换吸附为主, 腐殖质对 Cu2+、Ni2+以螯合作用为主,与 Zn2+或 Co2+则可以同时发生离子交换和螯合作用。当然,腐殖 质的性质、水体的 pH 及组成对上述吸附作用也有较大的影响。 若要了解重金属与腐殖质离子交换吸附或螯合作用的相对大小,可用 NH4Ac 或 EDTA 溶液解吸吸附 在腐殖质上的金属离子,计算可得定量结果。NH4Ac 能与腐殖酸-金属体系进行下列反应: 所以,NH4Ac 解吸的重金属离子是腐殖酸通过离子交换吸附的离子,解吸的重金属数量,可以表示腐 殖酸离子交换吸附的强弱,解吸数量大,离子交换吸附强。反之,亦然。而被 EDTA 解吸的则是被腐殖酸 螯合吸附的那一部分金属离子。 在腐殖质对有机分子的吸附中,分子间作用力占重要地位。当有机物解离成正离子时,能被腐殖质离 子交换吸附。腐殖质还可以通过配位交换、氢键等作用吸附有机物,如腐殖质活性羧基氢可与阿特拉津氮 杂苯环上的氮形成氢键,而将其吸附。 ● 吸附量与吸附速率 (1)吸附量及吸附等温式 水体中胶体物质对重金属等污染物的吸附平衡属动态平衡。在一定条件下吸附达到平衡后,单位质量 吸附剂所吸附的吸附物的量称为吸附量,以 Q 表示,它表示吸附剂的吸附能力。天然水体中胶体颗粒物的 吸附能力与其组成、性质、比表面、浓度有关,也与污染物的组成、形态、浓度有关,还与水体的温度、 pH、氧化还原电位(pE)以及共存无机物与有机物的情况有关。在恒温等条件下,吸附量 Q 与吸附物平衡 浓度 c 的关系曲线称为吸附等温线,其相应的数学方程式称为吸附等温式。适用于水体颗粒物对污染物的 吸附等温式有弗莱特利希(Freundlich)和朗格缪尔(Langmuir)两种等温式。 Freundlich 吸附等温式为: Q=K·cn 式中 K 为表示吸附强度的常数; n 为另一常数,其值介于 0~1 之间;当 n=1 时, Q 与 c 呈直线 关系, Q=K·c;当 0<n<1 时, Q 与 c 并非直线关系。若将 Q=K·cn 改为: lgQ =lgK + n lg c 这样,lgQ 与 lgc 为直线关系,从直线的斜率和截距即可求出 n 和 K。例如,Khan 研究了腐殖酸 吸附 2,4-D 的 n 为 0.789,截距 lgK 为 0.869 μmol/g,由此可得出吸附等温式为: lgQ = 0.869+0.789lg c (25℃) Langmuir 吸附等温式为: Q=Q0·c/(A+c) 式中 Q 为吸附量,Q0为饱和吸附量,c 为被吸附物的平衡浓度,A 为半饱和吸附量时吸附物的平 衡浓度(图 3-4)。显然,A 值越小,达到半饱和吸附量时残留在液相中的被吸附物浓度越小,即吸附剂的 吸附强度大;相反,A 值越大,吸附强度越小