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​摘要

本實驗主要探討活性碳在不同濃度、活性碳克數、溶液濃度及活性碳改質對金屬離子的吸附程度,和探討活性碳對於不同氣體的吸附程度。金屬離子的使用上選用銅、鋅、鉛離子。

濃度的測量方式為:在銅溶液中加入氨水,使之形成氨錯離子,再以分光光度計製作檢量線。鋅、鉛離子的測量則是利用二甲酚橙做指示劑,在pH5.5的環境下以EDTA-2Na進行配位滴定。氣體方面,使用精準的電子天秤測量活性碳的重量差異,並計算氣體分子的被吸附莫耳數。克數變因中,發現活性碳的克數對吸附率並無顯著影響。在時間變因上,觀察到活性碳有吸附水分子與金屬離子競爭反應的現象。在濃度變因中,發現活性碳的吸附量有上限,推測是定量活性碳吸附金屬離子的最大量值。

實驗目的

一、  改質前活性碳吸附金屬離子:我們希望在不同溶液濃度、不同克數、不同天數中找到活性碳對不同金屬離子的最佳吸附狀態,以便運用在生活中。

二、  改質後活性碳吸附金屬離子:此研究目的在於比較改質前後的活性碳在相同變因下之差異,並以繪圖或表格的方式呈現

三、  活性碳吸附氣體分子:將氣體分子通入裝活性碳的錐形瓶中,以天數為操縱變因,靜置一天、兩天、三天,探討活性碳在相同環境下對於不同氣體的吸收程度,並比較不同氣體分子的吸附率。

實驗結果

截圖 2021-09-02 下午10.46.42.png
截圖 2021-09-02 下午10.46.52.png

實驗結論

一、  未改質前活性碳對於各種離子不同變因的吸附率探討。

(一)天數對於活性碳吸附的影響:天數對於活性碳吸附的影響不大,活性碳吸附會趨於一平衡,並不是吸附越多天吸附的量越多。

(二)克數對於活性碳吸附的影響:克數對於活性碳的影響並無直接相關。

(三)各種不同濃度的離子對活性碳吸附的影響:濃度越高則活性碳的吸附能力越好,可以吸附的金屬重量越多。

二、  改後活性碳對於各種離子不同變因的吸附綠探討:

(一)天數對於活性碳吸附的影響:活性碳吸附並不會因為天數增加而增多,而是趨於一個穩定的量值。

(二)克數對於活性碳吸附的影響:改質過後的活性碳與未改質前相似,克數的變化與活性碳的吸附能力並無直接相關。

(三)各種不同濃度的離子對活性碳吸附的影響:活性碳經過改質過後,吸附的程度依然隨著濃度越高而增加吸附的量值。

三、  活性碳改質前後的差異探討:

       改質過後的活性碳,因為嵌上了羧酸基,表面有羧酸根參與反應,所以相較於未改質的活性碳大部分會有較高的吸附量值,這種現象不論是在濃度和天數的變因都有顯著的效果,但是在克數的變因中,因為活性碳無論改質前或改質後皆與克數無關,所以吸附率也不一定,但是在大部分的數據上也可觀察到活性碳的吸附率改質前大於改質後的情況,可由此得知改質活性碳的吸附能力大於原始活性碳的吸附能力,且改質的影響遠大於表面積造成的誤差。

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