题目
2.应用离子交-|||-换树脂作为吸附剂分离抗菌素,饱和吸附量为0.06 Kg(抗菌素) (干树脂);-|||-当抗菌素浓度为 .02kg/(m)^3 时,吸附量为 .04kg/kg; 假定此吸附属于Langmuir-|||-等温吸附,求料液含抗菌素 .2kg/(m)^3 时的吸附量(10分)
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定Langmuir吸附等温式
Langmuir吸附等温式为 $q=\dfrac {{U}_{0}C}{K+C}$，其中 $q$ 是吸附量，$U_0$ 是饱和吸附量，$C$ 是抗菌素浓度，$K$ 是吸附常数。
步骤 2：求解吸附常数 $K$
根据题目给定的条件，当抗菌素浓度为 $0.02kg/{m}^{3}$ 时，吸附量为 $0.04kg/kg$，饱和吸附量为 $0.06kg/kg$。将这些值代入Langmuir吸附等温式中，可以求出吸附常数 $K$。
$$0.04=\dfrac {0.06\times 0.02}{K+0.02}$$
解得 $K=0.01$。
步骤 3：计算抗菌素浓度为 $0.2kg/{m}^{3}$ 时的吸附量
将抗菌素浓度 $C=0.2kg/{m}^{3}$ 和吸附常数 $K=0.01$ 代入Langmuir吸附等温式中，可以计算出抗菌素浓度为 $0.2kg/{m}^{3}$ 时的吸附量。
$$q=\dfrac {0.06\times 0.2}{0.01+0.2}$$
Langmuir吸附等温式为 $q=\dfrac {{U}_{0}C}{K+C}$，其中 $q$ 是吸附量，$U_0$ 是饱和吸附量，$C$ 是抗菌素浓度，$K$ 是吸附常数。
步骤 2：求解吸附常数 $K$
根据题目给定的条件，当抗菌素浓度为 $0.02kg/{m}^{3}$ 时，吸附量为 $0.04kg/kg$，饱和吸附量为 $0.06kg/kg$。将这些值代入Langmuir吸附等温式中，可以求出吸附常数 $K$。
$$0.04=\dfrac {0.06\times 0.02}{K+0.02}$$
解得 $K=0.01$。
步骤 3：计算抗菌素浓度为 $0.2kg/{m}^{3}$ 时的吸附量
将抗菌素浓度 $C=0.2kg/{m}^{3}$ 和吸附常数 $K=0.01$ 代入Langmuir吸附等温式中，可以计算出抗菌素浓度为 $0.2kg/{m}^{3}$ 时的吸附量。
$$q=\dfrac {0.06\times 0.2}{0.01+0.2}$$