电位法研究弱碱性树脂在不同介质环境中吸附有机酸的行为

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本论文以D354弱碱性阴离子交换树脂为吸附剂,在不同的介质环境中(加入盐或葡萄糖作为第三组分),吸附低浓度的甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、苯甲酸及其衍生物,采用电位法对吸附过程进行在线跟踪,利用固—液界面吸附动力学方程,求取表观吸附速率常数。着重研究D354树脂与有机酸在三元体系中的固—液吸附行为,结合盐效应理论,讨论了LiCl、NaCl、KCl、LiBr、NaBr、KBr、MgCl2、BaCl2、SrCl2九种外加盐及葡萄糖对吸附速率的影响,寻找其吸附过程的规律,为树脂吸附有机酸的工业化生产,设计最佳工艺条件提供有价值的参数。 实验结果表明: 1.利用电位法对D354弱碱性阴离子交换树脂吸附有机酸的固—液吸附体系的吸附行为进行追踪,实验相对偏差小于4%,符合固—液吸附体系的实验要求。 2.弱碱性阴离子交换树脂吸附低浓度有机酸的过程是遵循单分子层吸附机理的。 3.外加盐对D354弱碱性阴离子交换树脂吸附低浓度有机酸起到加速作用,外加盐作为第三组分的三元体系的吸附速率大于二元体系的吸附速率。 4.吸附速率随着外加盐浓度的增大而增大,且加入2-1价的盐(MgCl2、BaCl2、SrCl2)的三元体系的吸附速率大于加入1-1价的盐(Licl、NaCl、KCl)三元体系的吸附速率。 5.盐的浓度和酸的活度系数之间存在良好的线性关系,用盐效应理论能够对这一现象进行较好的解释:盐的加入主要起盐析作用,盐的浓度越大,盐析作用越强,盐析常数ks值越大,活度系数越大,因此吸附过程的吸附速率加快。
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