活性炭吸附马拉硫磷的影响

　　不同因素对活性炭吸附马拉硫磷的影响。

　　以含马拉硫磷废水为研究对象，考察了活性炭用量、吸附时间、反应温度和溶液酸碱度对活性炭吸附马拉硫磷的影响。结果表明，马拉硫磷主要被活性炭快速吸附，2h内吸附速度很快。在一定范围内，活性炭用量和反应温度与固体吸附量成正比;活性炭对酸性溶液中的马拉硫磷有较强的吸附能力，pH值在3.8~4.0范围内，吸附效果较好。

　　一、导言。

　　马拉硫磷是一种低毒有机磷农药，被世界组织认定为环境激素之一。在自然环境中很难生物降解，但很容易被活性炭吸附。研究马拉硫磷在活性炭上的吸附规律，对防治马拉硫磷污染具有现实意义。目前，关于环境激素的作用、在环境中的行为以及对野生动物的影响的研究很多，但是关于环境激素的治疗方法的研究很少。活性炭对农药的吸附主要是物理吸附过程。由于其表面的疏水性，可以吸附水溶液中的各种物质，因此被广泛应用于农药污染的净化处理。

　　陶博活性炭生产厂家对马拉硫磷在活性炭上的吸附特性和处理效果进行了研究，并在不同影响因素(反应时间、反应温度、活性炭用量和溶液pH值)下对马拉硫磷在活性炭上的吸附进行了实验研究，为马拉硫磷废水处理技术的发展提供了依据。

　　二、实验方法。

　　将50毫升马拉硫磷水样(30毫克/升)加入8个50毫升锥形瓶中，然后加入不同量的活性炭(0.4克、1.0克、2.0克、4.0克、8.0克)精确称重。为了防止挥发，用保鲜膜密封，放入振荡器中，在实验设计温度下吸附;分别反应0.5h、1h、2h、4h、6h、8h、12h和24h后，用0.45μm滤膜过滤混合溶液，测定滤液中马拉硫磷的浓度。

　　3.实验结果及讨论。

　　1.马拉硫磷的吸附动力学曲线。

　　固定活性炭用量为0.08克/毫升，测量结果如图1所示。可见活性炭对马拉硫磷的吸附主要是快速吸附。反应前2小时内，活性炭对马拉硫磷的吸附速率非常快，吸附量达到0.68mg，超过总吸附量的60%，在2~6小时内，固体吸附量的增加趋势不如前2小时快，但6小时后逐渐减缓，8~24小时吸附基本平衡。因此，综合考虑时间和实验条件，其他影响因素的研究时间为8h。

　　2.温度对吸附效果的影响。

　　当反应温度改变时，吸附效果如图2所示。从图2可以看出，5℃时吸附效果较差，8h吸附量仅为0.29mg。25℃和40℃时吸附量的增加趋势比5℃和15℃时更明显，前4小时吸附量的增加趋势更快。温度为60℃时吸附效果明显，前2小时吸附速度非常快，8小时吸附量达到1.08mg。

　　从图2可以看出，马拉硫磷在固相中的吸附量随着温度的升高而增加，因为吸附不仅包括物理吸附，还包括共价键和氢键的化学吸附。温度对化学反应的影响很大，因为化学反应往往需要一定的活化能，而温度的升高可以增加溶质分子的平均能量，促进化学吸附，从而促进吸附。但60℃时的增加趋势不如25~40℃时明显，因为实验温度越高，马拉硫磷挥发量越大，所以活性炭的吸附量会相对减少，伴随溶解度的增加也会减少吸附量。

　　3.活性炭用量对吸附的影响。

　　改变活性炭的用量，吸附效果如图3所示。从图3可以看出，活性炭用量为0.4g时，马拉硫磷的吸附量很小，曲线平缓。用量为1g时，吸附效果变化不大。当用量增加到2g时，吸附效果明显提高。用量为8g时吸附效果较好。

　　同时，活性炭用量越大，吸附效果越明显。但活性炭用量对吸附的影响应在一定的用量范围内。马拉硫磷在一定浓度的条件下，当用量达到一定量时，吸附效果基本达到极限。因此，剂量应根据实际情况确定。太小吸附效果不好，太大会造成浪费。从图3可以看出，虽然8g时吸附效果较好，但单位平均吸附量明显降低，吸附效果基本达到上限。因此，继续增加剂量不一定会取得显著效果，反而会造成资源浪费。

　　4.酸碱度对吸附效果的影响。

　　活性炭对水中有机物的吸附与有机物的分子形态有关。一般分子有机物比离子有机物更容易被吸附。当pH>pK时，有机物主要以离子状态存在。虽然电离程度与溶解度不成正比，但电离程度高的有机物溶解度高，吸附效果差。为了确定活性炭吸附马拉硫磷的较佳pH值，实验考察了pH值对活性炭吸附马拉硫磷的影响，结果如图4所示。

　　从图4可以看出，pH值对吸附有很大影响。从反应8h的数据可以看出，固相在pH3.92时的吸附量非常大，明显高于pH6.92时的吸附量。溶液呈碱性时，吸附效果明显下降。可以看出，在弱酸性条件下吸附效果更好，因为在弱酸性条件下，活性炭的吸附能力增强，活性炭和原料中少量杂质携带的电荷可以被中和沉淀，从而有助于更好的吸附效果。活性炭表面含有羧基、酚羟基等。这些官能团可以在水中解离。在强碱溶液中，这些官能团大量解离，活性炭表面趋于带负电。此时，马拉硫磷分子也容易电离，带负电，不利于马拉硫磷分子在活性炭表面的吸附。在碱性条件下，由于“解吸”和“溶胶”现象，活性炭携带的物质也会溶解到溶液中，从而增加了溶液中的杂质，吸附效果较差。

　　第三，结论。

　　通过活性炭对马拉硫磷吸附行为的研究，得出以下结论:

　　1.活性炭对马拉硫磷的吸附主要是快速吸附。在一定的用量范围内，活性炭的用量与固体吸附量成正比，但当活性炭用量增加到一定量时，吸附效果基本达到上限。

　　2.随着温度的升高，马拉硫磷在活性炭上的吸附量增加，但由于挥发的影响，过高的温度可能会降低吸附效果。

　　3.pH值与活性炭的吸附密切相关。当调节pH值在3.8~4.0范围内时，马拉硫磷在活性炭上的吸附效果较好。