基本信息
- 項目名稱：
- PSPAFC中鐵鋁共聚物的形態(tài)分布及其絮凝性能研究
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 通過對經(jīng)典的的Ferron逐時絡合比色法進行改進，建立起一種能同時測定無機復合高分子絮凝劑中Fe、Al的方法，使其能用于PSPAFC中Fe/Al共聚物形態(tài)分布的測定。通過測定PSPAFC中Fe/Al共聚物的形態(tài)分布，確定PSPAFC中nAl/nFe、nSiO2/n[Al,Fe]、nP/n[Al,Fe]的最佳比例，并通過廢水處理實驗，驗證形態(tài)分析法所得出的結論。
- 詳細介紹：
- PSPAFC中鐵鋁共聚物的形態(tài)分布及其絮凝性能研究通過改進經(jīng)典的Ferron逐時絡合比色法，使其能同時測定無機高分子復合絮凝劑中Fe和Al的含量，從而分析出[Fe,Al]的三種形態(tài)分布。對于含Al、Fe復合型無機高分子絮凝劑，利用Ferron與鐵鋁水解態(tài)絡合反應的差異可將水解鐵鋁溶液中鐵鋁共聚物的形態(tài)（以[Fe,Al]表示）劃分為3類，不同形態(tài)所起的絮凝作用是不同的，其中[Fe,Al](b)的含量越高越有利于絮凝作用。本實驗擬通過Ferron與金屬逐時絡合法來測定實驗室新研制的一種新型絮凝劑聚硅磷氯化鋁鐵（PSPAFC）中多金屬（鐵鋁）的形態(tài)分布，以期為后續(xù)的PSPAFC的絮凝機理及性能研究提供參考。利用該方法測定按不同nSiO2/n[Fe,Al]、nAl/nFe、nP/n[Fe,Al]比例制備的新型無機高分子絮凝劑PSPAFC中[Fe,Al]的形態(tài)分布，經(jīng)過多次實驗所得的結果表明，不同的PSPAFC中鐵鋁形態(tài)分布存在明顯的差異，當三者比例分別為2:1、7:3和3:20時，[Fe, Al](b)形態(tài)的含量最高，說明此時絮凝效果最好。此后以模擬廢水進行廢水處理效果試驗，其結果與上述改進的形態(tài)分析法所獲得的結果完全一致，說明該測定方法的結果是準確可靠的。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的:（1）建立一種能測定含鐵鋁的無機復合高分子絮凝劑中鐵鋁共聚物的方法。（2）驗證該方法后指導新型絮凝劑聚硅磷氯化鋁鐵（PSPAFC）的配置?；舅悸?首先建立一種能同時測定絮凝劑中Al、Fe的方法，用于PSPAFC中[Fe，Al]形態(tài)分布的測定，并推測其絮凝效果。通過測定PSPAFC中Fe/Al共聚物的形態(tài)分布，確定PSPAFC的最佳配制比例，并通過廢水處理實驗，驗證形態(tài)分析法所得出的結論。
科學性、先進性及獨特之處
- 科學性:該作品通過實驗證實了對Ferron逐時絡合比色法進行的改進是有效的，即測定鐵鋁共存溶液時，吸光度只與鐵鋁的總量有關，而與鐵鋁的比例無關。 先進性及獨特之處:通過改進Ferron逐時絡合比色法，建立了能測定復合高分子絮凝劑中含多金屬聚合物含量的方法。利用該方法對新型絮凝劑PSPAFC中[Fe，Al]的形態(tài)分布進行了測定，并和模擬廢水的結果進行對比，驗證了該方法是準確且有效的。
應用價值和現(xiàn)實意義
- （1）建立了一種能用于Fe/Al共聚物形態(tài)分布測定的方法，可為含F(xiàn)e、Al的無機復合高分子絮凝劑中金屬形態(tài)的分布提供方法； （2）通過測定絮凝劑PSPAFC中Fe/Al共聚物形態(tài)分布，可推測出其絮凝性能，從而獲得該絮凝劑的最佳配比，指導該絮凝劑的研制； （3）結合絮凝劑的絮凝效果和形態(tài)分析結果，可從理論上指導無機高分子絮凝劑的開發(fā)，促進無機高分子絮凝劑向更高的方向發(fā)展。
學術論文摘要
- 改進了經(jīng)典的Ferron逐時絡合比色法，使其能同時測定無機高分子復合絮凝劑中Fe和Al的含量，從而分析出[Fe,Al]的三種形態(tài)分布。利用該方法測定按不同nSiO2/n[Fe,Al]、nAl/nFe、nP/n[Fe,Al]比例制備的新型無機高分子絮凝劑PSPAFC中[Fe,Al]的形態(tài)分布，結果表明，不同的PSPAFC中鐵鋁形態(tài)分布存在明顯的差異，當三者比例分別為2:1、7:3和3:20時，[Fe, Al](b)形態(tài)的含量最高，說明此時絮凝效果最好。以模擬廢水進行廢水處理效果試驗，其結果與上述改進的形態(tài)分析法所獲得的結果完全一致，說明該測定方法的結果是準確可靠的。
獲獎情況
- 無
鑒定結果
- 國內(nèi)外對同時測定含鐵鋁的無機復合高分子絮凝劑的溶液中Fe/Al共聚物的方法鮮見報道。
參考文獻
- [1]Gao B Y,Wang Y,Yue Q Y.The chemical species distribution of aluminum in composite flocculants prepared from polyaluminum chloride (PAC) and polydimethyl-diallylammonium chloride(PDMDAAC) [J].Acta Hydrochimica Et Hydrobiologica , 2005 ,33：365-371 [2]王趁義，張彩華，畢樹平等。Al-Ferron 逐時絡合比色光度法測定聚合鋁溶液中Ala,Alb和Alc三種鋁形態(tài)的時間界限研究[J].光譜學和光譜分析, 2006, 25 (2):252-256 [3]李梅,曾凱,趙煒.聚鐵鹽形態(tài)分析方法研究進展[J].貴州大學學報(自然科學版)，2007,24(4):426-428 [4]高寶玉,王炳建.岳欽艷.聚合硅酸鐵鋁絮凝劑中鐵的形態(tài)分布與轉化[J].環(huán)境科學研究，2002,15（1）:13-16 [5]高寶玉,岳欽艷.聚硅氯化鋁的形態(tài)分布及轉化規(guī)律[J].環(huán)境化學,2000,19(1):1-6 [6]趙華章,彭鳳仙,欒兆坤,等.以TEOS為硅源的聚硅氯化鋁中鋁及硅形態(tài)分布[J].環(huán)境科學學報,2004,24(2)：215-219 [7]彭建雄,薛安,趙華章等.以Al-Ferron 逐時絡合比色法研究有機硅鋁復合絮凝劑中鋁的形態(tài)分布[J].環(huán)境科學，2008,29(9):2513-2517 [8]涂傳青,徐國勛,馬魯銘等.Ferron 逐時絡合比色法的改進實驗研究[J].上海理工大學學報,2004,26(2):146-150
同類課題研究水平概述
- 作為水解中間產(chǎn)物的鋁鐵的多羥基絡合物，其水解形態(tài)的鑒定方法有：化學分析法、電位滴定法、電位分析法、PH值測定、超濾、電鏡、光散射、紅外光譜等。 Al-Ferron 逐時絡合比色方法利用顯色劑Ferron與鋁水解態(tài)絡合反應的差異可將水解鋁溶液中的各種鋁形態(tài)劃分為3類，即:Ala (單體形態(tài))、Alb (中等聚合形態(tài))、Alc (水解聚合大分子或溶膠聚合物)。Murphy 等將Ferron 比色法引入水解Fe(Ⅲ) 溶液形態(tài)進行分析。根據(jù)鐵的不同水解形態(tài)與Ferron 試劑反應速率的差別,定量地將F(Ⅲ) 劃分為Fea 、Feb 和Fec 三類。Fec 主要以自由離子、各級單核羥基絡合物或低聚體形式存在；Feb是Fea向Fec轉變的過渡態(tài)，分子量較低，是一系列多核羥基絡合物，也被稱為低聚合度無機高分子，并且形態(tài)不穩(wěn)定。未與Ferron 反應的為Fec，以高聚合態(tài)或沉淀物形式存在。 這些方法都不能同時測定某種絮凝劑中Al、Fe形態(tài)分布。上述各種方法都有其特點及局限性，目前，即使把這些方法綜合運用，也還不能完全徹底地解決絮凝劑中鋁、鐵形態(tài)鑒定問題。這在一定程度上制約著復合絮凝劑作用機理的深入研究和制作工藝的改進。與此同時，對絮凝劑在混凝過程中可能產(chǎn)生的瞬時形態(tài)轉化的鑒定也是迫切需要解決的問題。本作品在前人的研究基礎上，通過對Ferron 逐時絡合比色法進行改進，使其能用于含鐵鋁的無機復合高分子絮凝劑的溶液中鐵鋁共聚物的測定，從而解決了含多金屬的復合絮凝劑的溶液中多金屬的形態(tài)分布的問題。
