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摘 要

沸石是一种架状硅酸盐矿物，其内部多孔道的结构，赋予了沸石优良的离子交换性，而且沸石储量大又环保，如何合理地去开发使用沸石，使沸石的离子交换性达到最好，对工业环保领域的应用是极其重要的。本文使用EDTA滴定法来滴定水样中的钙离子浓度，通过静态实验，测定不同粒径的天然沸石和改性沸石的吸附容量；通过动态实验，得出不同粒径的天然沸石和改性沸石的穿透曲线。我得出以下结论：（1）无论是天然沸石还是改性沸石，粒径越小，在同等条件下沸石的交换容量越大。（2）天然沸石和改性沸石粒径越大，出水钙离子浓度上升的越快，达到穿透的时间也越短，当粒径变小时，穿透时间变得更长，能够有更好地去除钙离子。

关键词：沸石 粒径 EDTA滴定法 离子交换 钙离子

Experimental study on the effect of particle size on the exchange capacity of zeolite

Abstract

Zeolite is a kind of framework silicate mineral. Its internal porous channel structure gives excellent zeolite ion exchangeability, and the zeolite reserves are large and environmentally friendly. How to rationally develop and use zeolite to maximize the ion exchange capacity of zeolite Well, it is extremely important for industrial environmental protection applications. In this paper, EDTA titration is used to titrate the concentration of calcium ions in water samples. The adsorption capacity of natural zeolites and modified zeolites with different particle sizes is determined by static experiments. Through the dynamic experiment, the breakthrough curves of natural zeolite and modified zeolite with different particle sizes are obtained. I have come to the following conclusions: (1) Regardless of whether it is a natural zeolite or a modified zeolite, the smaller the particle size, the larger the exchange capacity of the zeolite under the same conditions. (2) The larger the particle size of natural zeolite and modified zeolite, the faster the effluent calcium ion concentration rises and the shorter the penetration time. When the particle size becomes smaller, the penetration time becomes longer and can be better. Calcium ions are removed.

Key Words: Zeolite; Particle size; EDTA titration; Ion exchange; Calcium ion

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 文献综述 1

1.1 背景 1

1.2 沸石的结构 1

1.3 沸石的性能 1

1.3.1 强吸附性 1

1.3.2 阳离子交换性 1

1.3.3 分子筛 2

1.3.4 催化性 2

1.3.5 耐酸碱 耐高温 2

1.4 沸石处理方法 2

1.5 沸石在水处理方面的应用 4

1.5.1 去除有机污染物 4

1.5.2 去除氨氮 4

1.5.3 降低氟含量 5

1.5.4 去除重离子 5

1.5.5 作污水滤料 5

1.5.6 消除放射性物质 5

1.5.7 养猪生产和水产养殖 6

1.6 应用展望 6

第二章 实验部分 7

2.1 研究方案 7

2.2 实验设备 7

2.3 实验材料 8

2.4 实验流程 8

2.4.1沸石的处理和配制试剂 8

2.4.3静态实验 9

2.4.4动态实验 10

第三章 实验结果与讨论 12

3.1 静态实验 12

3.1.1 天然沸石交换水样中的钙离子 12

3.1.2 改性沸石交换水样中的钙离 16

3.1.3 实验数据分析 20

3.2 动态实验 20

3.2.1 天然沸石加入交换柱中 20

3.2.2 改性沸石加入交换柱中 23

3.2.3 实验数据分析 26

第四章 结论与展望 27

4.1 结论 27

4.2 展望 27

参考文献 28

第一章 文献综述

1.1 背景

天然非金属物质在废弃污水方面处理中的应用是进入二十一世纪生态保护和环境改善的重中之重。其中，沸石具有一系列的物理性质和化学性质，如催化性，耐酸碱性，阳离子吸附性等。从沸石被发现开始，沸石就引起了一大批学者的强烈兴趣。目前，沸石资源已经广泛应用于动物医药，水产养殖，环境保护等工业领域，还能够当作动物的饲料，特别是专家学者在沸石应用于废水处理中的应用取得了极大的突破和进步，这使得用改性沸石慢慢成为处理污水的一个重要手段，有了更广阔的应用前景。

1.2 沸石的结构

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