CN107175082A - 一种用于检测水中铬元素的水质检测剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于检测水中铬元素的水质检测剂，其原料按重量份包括：改性吸附剂30‑50份、铬元素吸附填料20‑30份、乙二胺四乙酸二钠4‑6份、氨水5‑15份、碘化钾3‑9份、亚硫酸钠2‑5份、纳米级陶瓷粉末4‑8份、柠檬酸铵3‑9份、丁二酮肟2‑6份、十六烷基二甲基乙基溴化铵1‑5份、亚油酸甘油酯2‑7份、二羟甲基二甲基乙内酰脲3‑8份、乙醇10‑20份。本发明的水质检测剂能够对水中铬元素进行吸附，实现对水中铬元素的含量进行检测，提高了对铬元素的检测效率和准确度。

Description

一种用于检测水中铬元素的水质检测剂
技术领域
本发明涉及水质检测剂的技术领域，尤其涉及一种用于检测水中铬元素的水质检测剂。
背景技术
电镀、制革、采矿和染料等工业产生大量的含铬废水，导致了一系列的环境问题。铬的毒性大，渗透力强，故极易污染地下水。六价铬化合物是具有致癌、致畸、致突变效应的污染物，含六价铬化合物的废水排放对人体和环境危害极大。在水质进行检测的过程中，铬元素的检测是其中重要的一个元素检测，而目前现有技术中的水质检测剂的检测效率和准确率无法满足实际操作的需求，故此亟需设计一种用于检测水中铬元素的水质检测剂来解决现有技术中的问题。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种用于检测水中铬元素的水质检测剂，能够对水中铬元素进行吸附，实现对水中铬元素的含量进行检测，提高了对铬元素的检测效率和准确度。
本发明提出的一种用于检测水中铬元素的水质检测剂，其原料按重量份包括：改性吸附剂30-50份、铬元素吸附填料20-30份、乙二胺四乙酸二钠4-6份、氨水5-15份、碘化钾3-9份、亚硫酸钠2-5份、纳米级陶瓷粉末4-8份、柠檬酸铵3-9份、丁二酮肟2-6份、十六烷基二甲基乙基溴化铵1-5份、亚油酸甘油酯2-7份、二羟甲基二甲基乙内酰脲3-8份、乙醇10-20份。
优选地，改性吸附剂的原料按重量份包括：沸石4-8份、膨润土3-9份、高岭土2-5份、双氧水溶液4-8份、氯化镧溶液2-6份。
优选地，改性吸附剂按如下工艺进行制备：将沸石、膨润土和高岭土混合均匀，干燥，接着研磨过筛，接着加入双氧水溶液混合均匀，并用氢氧化钠溶液调节pH至9-10，升温，保温，接着滴加氯化镧溶液混合均匀，降温，保温，搅拌，冷却至室温，冷却至室温，抽滤得到沉淀物，接着将沉淀物干燥，冷却至室温得到改性吸附剂。
优选地，改性吸附剂按如下工艺进行制备：将沸石、膨润土和高岭土混合均匀，于80-90℃干燥20-40min，接着研磨过80-90目筛，接着加入双氧水溶液混合均匀，并用氢氧化钠溶液调节pH至9-10，升温至40-60℃，保温1-3h，接着滴加氯化镧溶液混合均匀，降温至30-40℃，保温10-20min，于650-850r/min转速搅拌20-40min，冷却至室温，冷却至室温，抽滤得到沉淀物，接着将沉淀物干燥，冷却至室温得到改性吸附剂。
优选地，改性吸附剂的制备工艺中，双氧水溶液的质量分数为15-25％。
优选地，改性吸附剂的制备工艺中，氯化镧溶液的质量分数为1.5-3.5mol/L。
优选地，铬元素吸附填料的原料按重量份包括：香蕉皮5-15份、无水乙醇3-5份、乙酸溶液2-5份、氢氧化钠溶液1-5份、甲苯2-6份、环氧丙烷3-4份、氯化铁溶液4-6份。
优选地，铬元素吸附填料按如下工艺进行制备：将香蕉皮切碎，加入无水乙醇和乙酸溶液混合均匀，静置，用去去离子洗涤至中性，干燥，冷却至室温后研磨过筛，然后加入氢氧化钠溶液和甲苯混合均匀，升温，保温，然后加入环氧丙烷混合均匀，继续升温，保温，然后加入氯化铁溶液混合均匀，搅拌，干燥至恒重，冷却至室温得到铬元素吸附填料。
优选地，铬元素吸附填料按如下工艺进行制备：将香蕉皮切碎，加入无水乙醇和乙酸溶液混合均匀，静置1-3h，用去去离子洗涤至中性，于90-110℃干燥1-3h，冷却至室温后研磨过80-120目筛，然后加入氢氧化钠溶液和甲苯混合均匀，升温至110-120℃，保温0.5-1.5h，然后加入环氧丙烷混合均匀，继续升温至120-140℃，保温5-7h，然后加入氯化铁溶液混合均匀，于350-450r/min转速搅拌20-40min，于70-90℃干燥至恒重，冷却至室温得到铬元素吸附填料。
优选地，铬元素吸附填料的制备工艺中，乙酸溶液的质量分数为12-22％；氢氧化钠溶液的质量分数为35-45％；氯化铁溶液的物质的量浓度为1.5-3.5mol/L。
本发明的一种用于检测水中铬元素的水质检测剂，其原料包括改性吸附剂、铬元素吸附填料、乙二胺四乙酸二钠、氨水、碘化钾、亚硫酸钠、纳米级陶瓷粉末、柠檬酸铵、丁二酮肟、十六烷基二甲基乙基溴化铵、亚油酸甘油酯、二羟甲基二甲基乙内酰脲和乙醇。本发明的水质检测剂能够对水中铬元素进行吸附，实现对水中铬元素的含量进行检测，提高了对铬元素的检测效率和准确度。其中，改性吸附剂通过将沸石、膨润土和高岭土混合均匀，干燥，接着研磨过筛，接着加入双氧水溶液混合均匀，并用氢氧化钠溶液调节pH至9-10，升温，保温，接着滴加氯化镧溶液混合均匀，降温，保温，搅拌，冷却至室温，冷却至室温，抽滤得到沉淀物，接着将沉淀物干燥，冷却至室温得到改性吸附剂。铬元素吸附填料通过将香蕉皮切碎，加入无水乙醇和乙酸溶液混合均匀，静置，用去去离子洗涤至中性，干燥，冷却至室温后研磨过筛，然后加入氢氧化钠溶液和甲苯混合均匀，升温，保温，然后加入环氧丙烷混合均匀，继续升温，保温，然后加入氯化铁溶液混合均匀，搅拌，干燥至恒重，冷却至室温得到铬元素吸附填料，香蕉皮中含有大量的果胶、低聚糖、纤维素、半纤维素、木质素等膳食纤维，其中的纤维呈束管状，具有对离子的吸附能力。改性后的香蕉皮结构空隙增多，比表面积增大，使更多的官能团能够曝露出来与金属离子接触，为Cr6+的吸附提供了更好的条件。改性吸附剂表面离子的配位不饱和，在水溶液中与水配位、溶解生成羟基化表面，可与磷酸根交换吸附，所以经过改性的吸附剂具有较强的与磷酸根离子搅拌吸附性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
具体实施方式中，改性吸附剂的重量份可以为30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份；铬元素吸附填料的重量份可以为20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份；乙二胺四乙酸二钠的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份；氨水的重量份可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；碘化钾的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；亚硫酸钠的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；纳米级陶瓷粉末的重量份可以为4份、5份、6份、7份、8份；柠檬酸铵的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；丁二酮肟的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；十六烷基二甲基乙基溴化铵的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份；亚油酸甘油酯的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份；二羟甲基二甲基乙内酰脲的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；乙醇的重量份可以为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份。
实施例1
本发明提出的一种用于检测水中铬元素的水质检测剂，其原料按重量份包括：改性吸附剂40份、铬元素吸附填料25份、乙二胺四乙酸二钠5份、氨水10份、碘化钾6份、亚硫酸钠3.5份、纳米级陶瓷粉末6份、柠檬酸铵6份、丁二酮肟4份、十六烷基二甲基乙基溴化铵3份、亚油酸甘油酯4.5份、二羟甲基二甲基乙内酰脲5.5份、乙醇15份。
改性吸附剂按如下工艺进行制备：按重量份将6份沸石、6份膨润土和3.5份高岭土混合均匀，于85℃干燥30min，接着研磨过85目筛，接着加入6份质量分数为20％的双氧水溶液混合均匀，并用氢氧化钠溶液调节pH至9.5，升温至50℃，保温2h，接着滴加4份质量分数为2.5mol/L的氯化镧溶液混合均匀，降温至35℃，保温15min，于750r/min转速搅拌30min，冷却至室温，冷却至室温，抽滤得到沉淀物，接着将沉淀物干燥，冷却至室温得到改性吸附剂。
铬元素吸附填料按如下工艺进行制备：按重量份将10份香蕉皮切碎，加入4份无水乙醇和3.5份质量分数为17％的乙酸溶液混合均匀，静置2h，用去去离子洗涤至中性，于100℃干燥2h，冷却至室温后研磨过100目筛，然后加入3份质量分数为40％的氢氧化钠溶液和4份甲苯混合均匀，升温至115℃，保温1h，然后加入3.5份环氧丙烷混合均匀，继续升温至130℃，保温6h，然后加入5份物质的量浓度为2.5mol/L的氯化铁溶液混合均匀，于400r/min转速搅拌30min，于80℃干燥至恒重，冷却至室温得到铬元素吸附填料。
实施例2
本发明提出的一种用于检测水中铬元素的水质检测剂，其原料按重量份包括：改性吸附剂30份、铬元素吸附填料30份、乙二胺四乙酸二钠4份、氨水15份、碘化钾3份、亚硫酸钠5份、纳米级陶瓷粉末4份、柠檬酸铵9份、丁二酮肟2份、十六烷基二甲基乙基溴化铵5份、亚油酸甘油酯2份、二羟甲基二甲基乙内酰脲8份、乙醇10份。
改性吸附剂按如下工艺进行制备：按重量份将4份沸石、9份膨润土和2份高岭土混合均匀，于90℃干燥20min，接着研磨过90目筛，接着加入4份质量分数为25％的双氧水溶液混合均匀，并用氢氧化钠溶液调节pH至9，升温至60℃，保温1h，接着滴加6份质量分数为1.5mol/L的氯化镧溶液混合均匀，降温至40℃，保温10min，于850r/min转速搅拌20min，冷却至室温，冷却至室温，抽滤得到沉淀物，接着将沉淀物干燥，冷却至室温得到改性吸附剂。
铬元素吸附填料按如下工艺进行制备：按重量份将5份香蕉皮切碎，加入5份无水乙醇和2份质量分数为22％的乙酸溶液混合均匀，静置1h，用去去离子洗涤至中性，于110℃干燥1h，冷却至室温后研磨过120目筛，然后加入1份质量分数为45％的氢氧化钠溶液和2份甲苯混合均匀，升温至120℃，保温0.5h，然后加入4份环氧丙烷混合均匀，继续升温至120℃，保温7h，然后加入4份物质的量浓度为3.5mol/L的氯化铁溶液混合均匀，于350r/min转速搅拌40min，于70℃干燥至恒重，冷却至室温得到铬元素吸附填料。
实施例3
本发明提出的一种用于检测水中铬元素的水质检测剂，其原料按重量份包括：改性吸附剂50份、铬元素吸附填料20份、乙二胺四乙酸二钠6份、氨水5份、碘化钾9份、亚硫酸钠2份、纳米级陶瓷粉末8份、柠檬酸铵3份、丁二酮肟6份、十六烷基二甲基乙基溴化铵1份、亚油酸甘油酯7份、二羟甲基二甲基乙内酰脲3份、乙醇20份。
改性吸附剂按如下工艺进行制备：按重量份将8份沸石、3份膨润土和5份高岭土混合均匀，于80℃干燥40min，接着研磨过80目筛，接着加入8份质量分数为15％的双氧水溶液混合均匀，并用氢氧化钠溶液调节pH至10，升温至40℃，保温3h，接着滴加2份质量分数为3.5mol/L的氯化镧溶液混合均匀，降温至30℃，保温20min，于650r/min转速搅拌40min，冷却至室温，冷却至室温，抽滤得到沉淀物，接着将沉淀物干燥，冷却至室温得到改性吸附剂。
铬元素吸附填料按如下工艺进行制备：按重量份将15份香蕉皮切碎，加入3份无水乙醇和5份质量分数为12％的乙酸溶液混合均匀，静置3h，用去去离子洗涤至中性，于90℃干燥3h，冷却至室温后研磨过80目筛，然后加入5份质量分数为35％的氢氧化钠溶液和6份甲苯混合均匀，升温至110℃，保温1.5h，然后加入3份环氧丙烷混合均匀，继续升温至140℃，保温5h，然后加入6份物质的量浓度为1.5mol/L的氯化铁溶液混合均匀，于450r/min转速搅拌20min，于90℃干燥至恒重，冷却至室温得到铬元素吸附填料。
实施例4
本发明提出的一种用于检测水中铬元素的水质检测剂，其原料按重量份包括：改性吸附剂35份、铬元素吸附填料28份、乙二胺四乙酸二钠4.5份、氨水12份、碘化钾4份、亚硫酸钠4份、纳米级陶瓷粉末5份、柠檬酸铵8份、丁二酮肟3份、十六烷基二甲基乙基溴化铵4份、亚油酸甘油酯3份、二羟甲基二甲基乙内酰脲7份、乙醇12份。
改性吸附剂按如下工艺进行制备：按重量份将5份沸石、8份膨润土和3份高岭土混合均匀，于88℃干燥25min，接着研磨过88目筛，接着加入5份质量分数为22％的双氧水溶液混合均匀，并用氢氧化钠溶液调节pH至9.2，升温至55℃，保温1.5h，接着滴加5份质量分数为1.8mol/L的氯化镧溶液混合均匀，降温至38℃，保温12min，于820r/min转速搅拌25min，冷却至室温，冷却至室温，抽滤得到沉淀物，接着将沉淀物干燥，冷却至室温得到改性吸附剂。
铬元素吸附填料按如下工艺进行制备：按重量份将8份香蕉皮切碎，加入4.5份无水乙醇和3份质量分数为20％的乙酸溶液混合均匀，静置1.5h，用去去离子洗涤至中性，于105℃干燥1.5h，冷却至室温后研磨过115目筛，然后加入2份质量分数为42％的氢氧化钠溶液和3份甲苯混合均匀，升温至118℃，保温0.8h，然后加入3.8份环氧丙烷混合均匀，继续升温至125℃，保温6.5h，然后加入4.5份物质的量浓度为3.2mol/L的氯化铁溶液混合均匀，于380r/min转速搅拌35min，于75℃干燥至恒重，冷却至室温得到铬元素吸附填料。
实施例5
本发明提出的一种用于检测水中铬元素的水质检测剂，其原料按重量份包括：改性吸附剂45份、铬元素吸附填料22份、乙二胺四乙酸二钠5.5份、氨水8份、碘化钾8份、亚硫酸钠3份、纳米级陶瓷粉末7份、柠檬酸铵4份、丁二酮肟5份、十六烷基二甲基乙基溴化铵2份、亚油酸甘油酯6份、二羟甲基二甲基乙内酰脲4份、乙醇18份。
改性吸附剂按如下工艺进行制备：按重量份将7份沸石、4份膨润土和4份高岭土混合均匀，于82℃干燥35min，接着研磨过82目筛，接着加入7份质量分数为18％的双氧水溶液混合均匀，并用氢氧化钠溶液调节pH至9.8，升温至45℃，保温2.5h，接着滴加3份质量分数为3.2mol/L的氯化镧溶液混合均匀，降温至32℃，保温18min，于680r/min转速搅拌35min，冷却至室温，冷却至室温，抽滤得到沉淀物，接着将沉淀物干燥，冷却至室温得到改性吸附剂。
铬元素吸附填料按如下工艺进行制备：按重量份将12份香蕉皮切碎，加入3.5份无水乙醇和4份质量分数为14％的乙酸溶液混合均匀，静置2.5h，用去去离子洗涤至中性，于95℃干燥2.5h，冷却至室温后研磨过85目筛，然后加入4份质量分数为38％的氢氧化钠溶液和5份甲苯混合均匀，升温至112℃，保温1.2h，然后加入3.2份环氧丙烷混合均匀，继续升温至135℃，保温5.5h，然后加入5.5份物质的量浓度为1.8mol/L的氯化铁溶液混合均匀，于420r/min转速搅拌25min，于85℃干燥至恒重，冷却至室温得到铬元素吸附填料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于检测水中铬元素的水质检测剂，其特征在于，其原料按重量份包括：改性吸附剂30-50份、铬元素吸附填料20-30份、乙二胺四乙酸二钠4-6份、氨水5-15份、碘化钾3-9份、亚硫酸钠2-5份、纳米级陶瓷粉末4-8份、柠檬酸铵3-9份、丁二酮肟2-6份、十六烷基二甲基乙基溴化铵1-5份、亚油酸甘油酯2-7份、二羟甲基二甲基乙内酰脲3-8份、乙醇10-20份。
2.根据权利要求1所述的用于检测水中铬元素的水质检测剂，其特征在于，改性吸附剂的原料按重量份包括：沸石4-8份、膨润土3-9份、高岭土2-5份、双氧水溶液4-8份、氯化镧溶液2-6份。
3.根据权利要求1或2所述的用于检测水中铬元素的水质检测剂，其特征在于，改性吸附剂按如下工艺进行制备：将沸石、膨润土和高岭土混合均匀，干燥，接着研磨过筛，接着加入双氧水溶液混合均匀，并用氢氧化钠溶液调节pH至9-10，升温，保温，接着滴加氯化镧溶液混合均匀，降温，保温，搅拌，冷却至室温，冷却至室温，抽滤得到沉淀物，接着将沉淀物干燥，冷却至室温得到改性吸附剂。
4.根据权利要求1-3任一项所述的用于检测水中铬元素的水质检测剂，其特征在于，改性吸附剂按如下工艺进行制备：将沸石、膨润土和高岭土混合均匀，于80-90℃干燥20-40min，接着研磨过80-90目筛，接着加入双氧水溶液混合均匀，并用氢氧化钠溶液调节pH至9-10，升温至40-60℃，保温1-3h，接着滴加氯化镧溶液混合均匀，降温至30-40℃，保温10-20min，于650-850r/min转速搅拌20-40min，冷却至室温，冷却至室温，抽滤得到沉淀物，接着将沉淀物干燥，冷却至室温得到改性吸附剂。
5.根据权利要求1-4任一项所述的用于检测水中铬元素的水质检测剂，其特征在于，改性吸附剂的制备工艺中，双氧水溶液的质量分数为15-25％。
6.根据权利要求1-5任一项所述的用于检测水中铬元素的水质检测剂，其特征在于，改性吸附剂的制备工艺中，氯化镧溶液的质量分数为1.5-3.5mol/L。
7.根据权利要求1-6任一项所述的用于检测水中铬元素的水质检测剂，其特征在于，铬元素吸附填料的原料按重量份包括：香蕉皮5-15份、无水乙醇3-5份、乙酸溶液2-5份、氢氧化钠溶液1-5份、甲苯2-6份、环氧丙烷3-4份、氯化铁溶液4-6份。
8.根据权利要求1-7任一项所述的用于检测水中铬元素的水质检测剂，其特征在于，铬元素吸附填料按如下工艺进行制备：将香蕉皮切碎，加入无水乙醇和乙酸溶液混合均匀，静置，用去去离子洗涤至中性，干燥，冷却至室温后研磨过筛，然后加入氢氧化钠溶液和甲苯混合均匀，升温，保温，然后加入环氧丙烷混合均匀，继续升温，保温，然后加入氯化铁溶液混合均匀，搅拌，干燥至恒重，冷却至室温得到铬元素吸附填料。
9.根据权利要求1-8任一项所述的用于检测水中铬元素的水质检测剂，其特征在于，铬元素吸附填料按如下工艺进行制备：将香蕉皮切碎，加入无水乙醇和乙酸溶液混合均匀，静置1-3h，用去去离子洗涤至中性，于90-110℃干燥1-3h，冷却至室温后研磨过80-120目筛，然后加入氢氧化钠溶液和甲苯混合均匀，升温至110-120℃，保温0.5-1.5h，然后加入环氧丙烷混合均匀，继续升温至120-140℃，保温5-7h，然后加入氯化铁溶液混合均匀，于350-450r/min转速搅拌20-40min，于70-90℃干燥至恒重，冷却至室温得到铬元素吸附填料。
10.根据权利要求1-9任一项所述的用于检测水中铬元素的水质检测剂，其特征在于，铬元素吸附填料的制备工艺中，乙酸溶液的质量分数为12-22％；氢氧化钠溶液的质量分数为35-45％；氯化铁溶液的物质的量浓度为1.5-3.5mol/L。
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