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实验一 沸石颗粒吸附剂的制备
(一) 实验目的
1、 掌握制备沸石颗粒吸附剂的工艺过程;
2、 了解沸石的用途;
3、 了解沸石颗粒吸附剂性能的检测方法。
(二) 实验原理
天然沸石本来具有较大的离子交换能力及吸附性,但是其重复利用受到限制。经适当化 配比、成型、烧成后,原料可以重复使用。造孔剂挥发后增加了颗粒的比表面积,因此既可以使资源得到充分利用,又不影响其吸附性能。
(三) 实验仪器
仪器:搅拌器、造粒机、干燥箱、高温炉、坩埚、电子天平、烧杯、玻璃棒
(四) 实验过程
1、 称取一定量的沸石粉、煤粉、膨润土(20:3:3),混合均匀;
2、 加入水后再造粒机中造粒,干燥;
3、 在高温炉中煅烧,煅烧温度为 650℃,恒温 60 分钟;
4、 冷却至室温,测试堆密度。(1).堆密度的测定
将沸石颗粒盛于容积,坩埚的质量为m ,测其总质量m ,每一样品测三次,用总质量
1 2
减去坩埚的质量,然后求平均值.
堆密度= (m -m )/v
2 1
M2—样品的总重量
M1—容器的重量V—容器的体积
(2).损失率的测定
称取样品 2g,置于 250mL 的锥形瓶中,加入 50mL 蒸馏水,在水浴恒温振荡机中以高速频率振荡 0.5 小时后,用蒸馏水洗去粉末后于 105℃烘干至恒重,冷却至室温后称其重量, 计算其损失率。
则散失率P 的计算公式为:
P=[(2-G1)/2] ×100%
(五)思考题
1、沸石的活化处理方法有哪些?
2、为什么在煅烧时需要恒温一定时间?
实验二 膨润土的钠化改型
(一) 实验目的
1、 掌握钠基膨润土与钙基膨润土的性能差别;
2、 掌握钙基膨润土钠化改型的方法与工艺过程;
3、 熟悉膨润土性能的测试方法。
(二) 实验原理
钠基膨润土的性能优良,用途非常广泛。为了使资源丰富的钙基膨润土能达到或接近钠基膨润土的性能要求,人工改型成为重要的深加工工艺。
原理是:将外加入的离子挤压插入钙基膨润土层间,利用其离子交换性进行阳离子交换。
Ca--膨润土+Na+ = Na--膨润土 + Ca2+
膨润土的改型方法有直接钠化法及酸化后再钠化。直接钠化法又分干法及湿法。本次实验选用湿法(悬浮法)。
(三) 实验仪器
1、 药品:碳酸钠、氟化钠、蒸馏水;
2、 仪器:恒温水浴、球磨机、电动搅拌器、干燥箱、真空泵、电子天平、烧杯、玻璃棒。
(四) 实验过程
1、 称取 20 钙基膨润土,放入 500 的烧杯中,不断搅拌 5 分钟;将矿浆过滤,除去底部的杂质;
2、 将滤饼放入烧饼中,按水:土=1:8 的比例,加入蒸馏水,搅拌均匀;
3、 将烧杯放入水温为 70℃的恒温水浴内,边搅拌边加入膨润土重量3%-5%的钠化剂,继续搅拌 60 分钟;
4、 洗涤、抽滤、干燥、研磨,得产品;
5、 膨胀容的测定方法
(1) 方法提要
膨润土遇水有明显的膨胀性能,与盐酸溶液混匀,膨胀后所占有的体积,称为膨胀容。
(2 )主要仪器与试剂:
带塞量筒:直径约25mm,100mL; 盐酸溶液:取83mL盐酸加水稀释至1L; 天平:感量0.001g。
(3) 试验步骤
称取在105~110℃烘干的试样1.000g,放入已加有少量水的量筒内,加水至75mL,用力摇 晃3min,使试样充分散开,再加入25mL盐酸溶液,摇晃1min用肉眼观察应无明显颗粒团块 ; 塞上塞上,将量筒静置24h,读出沉淀物界面的刻度值。
(4 )允许差
同一试样应进行平行测定,平行测定结果的误差不超过2mL/g,否则,应重新测定,以不超差的两次测定结果的算术平均值做为最终测定结果。取小数点后1位。
(五)思考题
1、比较干法及湿法改型的优缺点。2、区别钙基膨润土与钠基膨润土的指标有哪些?
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