不同分子量腐殖酸吸附La³⁺的动力学实验研究

摘要

本文采用Na₄P₂O₇和NaOH法提取腐殖酸，通过加压超滤膜法截留得到6种不同分子量的腐殖酸，对腐殖酸进行表征，并采用静态吸附法研究其对La³⁺的吸附机制，探究了浓度、时间、pH、温度和共存离子对吸附的影响。结果表明：（1）分子量小于4 000腐殖酸碳含量较低，碳和氢含量随着分子量的增加而增加，表明不同分子量腐殖酸的组成和结构存在很大差异性；腐殖酸中的芳香度也随着分子量增加而增加，但分子量较小的腐殖酸脂肪度较高；腐殖酸总酸性基团含量随着分子量增加呈整体增加。（2）不同分子量腐殖酸对La³⁺的吸附过程均符合准二级动力学方程，线性相关系数R2大于0.99，表明腐殖酸对La3+的吸附主要由化学吸附机制决定；吸附符合弗罗因德利希等温吸附方程，表明为多分子层吸附。（3）在酸性条件下，吸附量随pH的增加而增大；碱性条件下随pH的增加而减小；但分子量最小的黄腐酸在弱酸性、中性和弱碱性条件吸附能力基本没有变化；吸附量随温度升高而减小，表明吸附反应是放热反应。（4）溶液中共存金属离子对腐殖酸吸附络合稀土镧离子有显著影响，存在一个浓度临界点，在低浓度时对吸附产生协同作用，而在高浓度下对吸附产生强烈的抑制作用。

关键词

腐殖酸 / 稀土离子 / 吸附 / 机制

基金资助

国家自然科学基金项目（21167010）; 内蒙古自治区重点研发和成果转化计划项目（2024KJHZ0018）