利用活性炭吸附提取模拟卤水中的碘试卷.docVIP

专业设计实验 利用活性炭吸附提取模拟卤水中的碘 学生姓名 学号 指导教师 专业 年级 同组者 中国海洋大学化学化工学院 利用活性炭吸附提取模拟卤水中的碘 【实验背景及原理】 碘在人们的生产生活中发挥着重要的作用，碘及碘的化合物广泛应用于现代工业、农业、国防、科技和医药领域。在工业生产中，碘是制造无机或有机碘化物的基本原料，又是制造各种碘制剂、消毒剂和农药必不可少的原料， 另外碘也可以作为高纯度锆、钛、硅和锗的提炼剂；在近代军事工业上，碘作为重要的战略物资，可用于火箭燃料添加剂等尖端军事领域；碘还是人体和植物必不可少的营养元素，医学界将碘作为“智慧元素”和“智慧之泉”应用于人体健康和提高人口素质中。碘作为重要的无机化工原料之一，在国民经济中有着举足轻重的地位，目前在世界范围内都属于紧缺资源。 海洋中碘的总储量很大，高达822 亿吨，被称为自然界的“碘库”，但总体浓度较低，约为0.05 mg/L，卤水一般是海水晒盐后所产生的浓海水，我国是一个海洋大国，目前我国海盐产量每年达1800万吨，每年副产卤水1500万m3。大部分重新排入海洋或在盐田徘徊，既造成资源的严重浪费，又破坏了沿海地区的海洋生态平衡。卤水中各种化学元素已较海水浓缩数百倍，由于卤水中碘的浓度（10-150 mg/L）远远高于海水中碘的浓度，所以是提取碘的有效原料。以卤水为原料提取碘的方法主要有离子交换法、空气吹出法和活性炭吸附法等。 活性炭是用生物有机物质(包括煤、石油和沥青之类在内)炭化后活化而成。它具有高度发达的微孔结构(具有很大的比面积)因此具有吸附能力，而且化学性质稳定，容易再生是优良的吸附材料。 本实验的目的是利用活性炭吸附剂吸附卤水中的碘，考察吸附剂用量、粒度，吸附时间，吸附温度等参数对吸附性能的影响。 分析天平，电阻炉，泵，可见分光，温振荡器，移液管（5mL，10mL和25mL），量筒，烧杯（100mL，250mL），具塞锥形瓶（mL，棕色），容量瓶（6个，mL），容量瓶（1000mL），试剂：碘化钾（优级纯），（分析纯） ，硫酸溶液（15%），盐酸（分析纯），可溶性淀粉（分析纯），活性炭（目），氯化钠（分析纯），模拟卤水。（一）溶液配制 KI标准溶液配制：准确称取KI 0.13g溶于水中，定容至1000mL，即得KI溶液，μg /mL。 2.配制：1%淀粉溶液：称取lg淀粉，加入5mL蒸馏水搅拌成混浊液，再缓慢倒入0mL沸水，加热并微沸片刻。20％ 氯化钠0.5mol/L的盐酸（）碘浓度测定方法 1．原理：采用分光光度法测定碘含量，以为氧化剂， l％淀粉溶液为显色剂，测定吸光度。该方法在碘含量处于4-18μg/mL的范围内符合朗伯比耳定律，相应的化学反应式为： 2. 最大吸收波长的测定 准确取KI标准溶液2.50mL于mL容量瓶中，分别加入20％ 氯化钠溶液mL 0.5mol/L的盐酸酸化，mL 15%过氧化氢溶液和 lmLl％淀粉溶液，定容至mL，摇匀，放入暗橱中min后， 在500-650nm范围内测吸光度，绘制吸光曲线，确定测定波长。 3. 标准曲线的绘制 准确吸取KI标准溶液.00，.00，.00，.00，.00mL于mL容量瓶中，加入20％ 氯化钠溶液 mL 0.5mol/L的盐酸酸化，mL 15%过氧化氢溶液和 l％淀粉溶液lmL，定容 mL。放置min，测定溶液的吸光度，根据实验数据绘制标准曲线。 （）吸附实验 1．卤水中碘含量测定： 移取 mL模拟卤水 mL 0.5mol/L的盐酸和mL 15%过氧化氢溶液于50mL容量瓶中，然后加入lmL l％淀粉溶液，定容分钟后测定溶液的吸光度，计算碘浓度。 2. 吸附率测定：定量移取卤水 mL 0.5mol/L的盐酸酸化和mL 15%过氧化氢溶液，于mL容量瓶中定容。转移至 mL具塞锥形瓶中，加入活性炭，在振荡器中振荡，然后过滤，除去活性炭，向滤液中加入1mL淀粉溶液，min后用分光光度计测定滤液的吸光度，并计算吸附率。吸附率计算公式如下： 吸附率（R，%）： R=(co- ce)/ co×100%，其中co是吸附前碘单质的浓度（μg/mL），ce是平衡碘单质的浓度（μg/mL）。考察吸附剂吸附时间对吸附性能的影响 【实验数据】 1.标准曲线的绘制 KI浓度=134.7μg/mL KI标准液体积/mL 0