2．1 十二烷基硫酸鈉的濃度分析

采用亞甲藍(lán)分光光度法(GB7494—87)。陽離子染料亞甲藍(lán)與陰離子表面活性劑作用，生成藍(lán)色的鹽類，統(tǒng)稱亞甲藍(lán)活性物質(zhì)，該生成物質(zhì)可被氯仿萃取，其色度與濃度成正比。用分光光度計(jì)在波長為652 nm處測(cè)量氯仿層的吸光度。由此方法測(cè)得的標(biāo)準(zhǔn)曲線為C=4．378E+0．0089 mg／L，測(cè)量范圍0．05-4．0 mg ／L。

2．2十二烷基硫酸鈉溶液濃度與其表面張力的關(guān)系

表面活性劑的臨界膠束濃度CMC是進(jìn)行有效泡沫分離操作濃度的上限，在CMC以上，表面活性劑的許多物理化學(xué)性質(zhì)都會(huì)發(fā)生突變。根據(jù)表面活性劑溶液的表面張力隨溶液濃度增加而急劇下降，到達(dá)一定濃度以后變化甚緩或不再變化，即可確定CMC值。

實(shí)驗(yàn)在室溫下進(jìn)行，由吊環(huán)法測(cè)得十二烷基硫酸鈉的表面張力8與濃度C的關(guān)系如圖2所示。

從圖2可以看到，當(dāng)十二烷基硫酸鈉溶液濃度大于7．8×10-3 mol／L時(shí)，表面張力幾乎都保持在26dyn左右，所以在此條件下我們可以認(rèn)定十二烷基硫酸鈉的臨界膠束濃度CMC值為7．8 *10-3mol／L。

2．3 流動(dòng)法測(cè)定氣一液界面的吸附平衡關(guān)系

對(duì)于低濃度的表面活性劑溶液，可以根據(jù)簡化后的Gibbs吸附等溫方程，由δ一lnc曲線的斜率來確定一定溫度下氣一液界面吸附平衡關(guān)系，在此溫度下(20℃)，計(jì)算SDS的理論飽和吸附量r∞為4．4×10-6 mol·m-2。

實(shí)際的氣一液界面吸附平衡關(guān)系可以通過流動(dòng)法求取，實(shí)驗(yàn)在室溫下進(jìn)行。

在簡單泡沫分離塔中，吸附僅發(fā)生在鼓泡層中，其中上升的氣泡在無合并和破裂的情況下(即當(dāng)溶液濃度高于發(fā)泡所需的最低濃度時(shí))是呈球形或橢球形的，則泡沫之間的間隙液濃度與液池內(nèi)主體溶液濃度相等，出塔泡沫表面溶質(zhì)濃度與溶液主體濃度呈吸附平衡狀態(tài)，整個(gè)分離塔相當(dāng)于一塊理論板，因此利用簡單塔就可以測(cè)出氣一液界面吸附平衡的關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)過程中，氣體流量G為800 ml／min，進(jìn)料濃度Cr為20 mg／L，進(jìn)料流量F為7．5 ml／min，當(dāng)操作穩(wěn)定平衡時(shí)，測(cè)定塔底殘液濃度Cw。用顯微鏡測(cè)得氣泡球臺(tái)直徑d，經(jīng)過計(jì)算得氣泡平均直徑為1．2 mm。再由簡單塔模型中物料衡算公式r=F·d·(Cf一Cw)／6G求得表面過剩濃度rw，也即得到氣一液界面的吸附平衡關(guān)系。

由此可見，十二烷基硫酸鈉的氣一液界面吸附是單分子層吸附，根據(jù)Langmuir方程得出其線性方程為：

從圖3可以看出，當(dāng)十二烷基硫酸鈉溶液濃度小于7．8×10-3mol／L時(shí)，表面活性劑的吸附量隨著溶液濃度增加而直線上升，當(dāng)溶液濃度大于7．8×10-3 mol/L時(shí)，吸附量趨于飽和而保持不變。

3、結(jié)論

用泡沫浮選法處理含鉻廢水時(shí)，采用十二烷基硫酸鈉作為表面活性劑，在不超過其臨界膠束濃度CMC時(shí)是最為適宜的。