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偶氮类色素含有一个或多个偶氮键(-N=N-)以及一个或多个芳香基团(其上也可能带有磺酸基团),是应用最广泛的合成色素。偶氮键和磺酸基团使得该类色素更加稳定且更难进行生物降解。并且一些偶氮类色素及它们的降解产物往往具有毒性、突变性或对生物体有致癌影响。关于偶氮色素的测定,大孔树脂是很好的选择:大孔树脂的吸附性能优于国标中使用的聚酰胺树脂,且前处理步骤简单,此法可使检出下限更低。最重要的是大孔树脂的价格低廉,可反复使用。
课题对大孔树脂吸附偶氮类色素的研究主要包括三种色素的静态吸附和动态吸附:(1)静态吸附:分别比较了十种大孔树脂对三种色素的吸附能力,证明大孔弱碱性阴离子交换树脂D301T的吸附效果最佳。根据静态实验考察了溶液体积、pH值、温度、吸附时间等因素对D301T树脂吸附能力的影响以及洗脱剂的种类、最小使用量、洗脱时间等因素对三种色素洗脱的影响。结果显示:D301T树脂对胭脂红、日落黄、苋菜红的饱和吸附量分别为24.14 mg/g、34.95 mg/g、39.81 mg/g,吸附率分别为96.59%、99.86%、99.53%;pH值对D301T吸附三种色素几乎都没有影响,不需要在吸附前对溶液进行pH值的调整,最佳吸附温度都是25℃、振荡时间分别为110 min、110 min、150 min:最佳的沈脱剂是4mol/L的盐酸,振摇150 min均可达到90%以上的洗脱效果。(2)动态吸附:通过传质区的前移分析,计算了三种色素在D301T树脂上的传质区长度分别为:4.6 cm、4.4 cm、5.3cm,并考察了色素初始浓度及流速对传质区长度的影响,结果显示初始浓度、流速与传质区长度正相关。4 mol/L盐酸用于色素的沈脱速度快、效率高,沈脱后的树脂再生可重复利用;分析了装柱高度对树脂利用率的影响,床层长度介于传质区的2~3倍之间,对操作和吸附剂的利用率都较为有利。