[科普中国]-高岭土吸附法

高岭土概述

高岭土广泛应用于陶瓷、造纸、橡胶、涂料、建材和环保等多个领域。近年来，国内外有关高岭土在环保中的应用越来越广泛，在我国也已开始重视这种廉价新型的环保材料的开发研究，用这种新型材料降低废水处理费用的工作倍受人们的关注，并已取得了显著的进展。但该原矿的品位质量和纯度不高，不利于直接利用，所以加快对其进行改性并开发改性产品的应用具有很高的价值。

高岭土的结构和性质高岭土的主要成分是高岭石，它是一种六角形鳞片状结晶，也有呈管状、杆状或书册状结晶的。高岭土每个单位晶层中的氧与相邻单位晶层中的八面体中的氢氧形成氢键。由此，单位晶层间便靠氢键而连结成重叠的层状堆叠。质纯的高岭土具有白度高、质软、易分散悬浮于水中、良好的可塑性和高的粘结性、优良的电绝缘性能具有良好的抗酸溶性、较低的阳离子交换容量、较好的耐火性等理化性质。

高岭土吸附法高岭土比表面积较大、吸附性能较好、储量丰富、来源广、成本低，其作为吸附剂去除废水中的重金属日益受到关注，对铬、铅、锌、铜等的吸附都有了相关的报道。高岭土的阳离子交换容量和比表面积较大，吸附能力较高，作为水体悬浮物、油类有机物和重金属离子等的吸附骨架，对污染物的吸附、迁移和降解等都起着重要作用1。

高岭土吸附法研究现状近年来，人们利用高岭土、硅藻土、膨润土、沸石等来处理重金属废水或印染废水，为这一类废水的处理提供了一种新的方法。我国粘土资源丰富，开发粘土矿物在环保领域中的应用具有特殊的现实意义。但目前为止，国内对于高岭土在重金属废水处理中的研究和应用方面，尚处于起步阶段。鉴于环境污染的日益加剧和改性粘土处理有机污染物和重金属离子的作用，改性高岭土作为选择吸附剂，在废水处理领域具有相当大的应用前景2。

文献报道，常温下粘土矿物对重金属离子的去除率随时间的延长而增加，而当吸附达到平衡后，时间再延长，重金属的去除率已基本不变。何诩等通过研究发现，高岭石对水体中的铅离子具有良好的吸附作用，其热力学行为遵循Bangharm方程，但与Elovich方程更吻合，这反映出铅离子在实验浓度范围内是呈单分子层在高岭石上发生吸附且具有较大的吸附容量，随着溶液pH的升高，高岭石对铅离子的吸附量增加。同时，徐玉芬用高岭土和膨润土对废水中铜、铅、镉的吸附实验进行了研究，结果表明，pH对吸附效果有明显影响，当pH值增大时，高岭土和膨润土对重金属离子的吸附量也随之增大，而且也随初始浓度的增加而增大，用等温方程式对吸附等温线进行拟合，相关系数达到0.98以上。余贵芬和蒋新等也得出锡和铅在粘土上的吸附随着介质pH的升高而增加的结论，同时发现，镉在高岭土上的吸附量因富里酸而降低，因2种胡敏酸而升高，外加富里酸使得铅在粘土上的吸附在pH>6时意外出现随着介质升高而降低的趋势。