去除砷使用阳离子聚合物凝胶浸渍与氢氧化铁

该程序的主要优点是，凝胶选择性地吸附来自地下水的砷，砷浓度高于其他技术，凝胶可以再生。此方法的演示至关重要，因为凝胶的制备和吸收实验需要可视化以复制实验。砷存在于20多个国家地下水中。

这项技术的含义可以扩大到从受污染的水中去除砷的挑战。该方法也适用于受砷污染的工业废水的处理。首次尝试此技术时，请时刻严格遵循预防措施。

如果溶液没有正确和按比例混合，凝胶块的形成可能具有挑战性。干燥两个 20 毫升测量烧瓶和两个 20 毫升的烧杯，配备磁搅拌棒。将 4.13 克 DMAPAAQ、0.31 克 N、N'Prime 甲基二烯酰胺、0.5 克硫酸钠和 3.36 克氢氧化钠转移到一个 20 毫升烧杯中。

将溶液完全溶解在蒸馏水中作为溶剂，用磁搅拌棒搅拌30分钟。将混合物从烧杯转移到一个20毫升的量瓶中，并加入蒸馏水，产生20毫升溶液。将解决方案标记为单体解决方案。

同样，在另外20毫升的烧杯中服用0.54克过氧化氢铵和7.57克氯化铁。将溶液完全溶解在蒸馏水中，用磁性搅拌棒搅拌 30 分钟。将混合物从烧杯转移到另一个 20 毫升的测量瓶中。

加入蒸馏水，组成20毫升溶液。将解决方案标记为发起方解决方案。在文本协议中所示地准备实验设置后，将溶液转移到各自的 20 毫升分离漏斗中。

用氮气清洗溶液 30 分钟。将溶液混合在一起，用电动搅拌器在 50 毫升试管中搅拌。然后，将混合物放入冷藏器中，保持在10摄氏度，保持4小时。

从试管中拿出凝胶块，放在扁平切割板上。将凝胶块切成五毫米长度的立方形状。用去镇水浸泡凝胶片24小时，去除杂质。

第二天，将凝胶片铺到培养皿上，在室温下干燥24小时。将培养皿与凝胶片一起放入烤箱，在50摄氏度下24小时。干燥五个40毫升塑料容器。

然后，测量并放置20毫克干凝胶，每个40毫升塑料容器。以不同的浓度在每个容器中加入40毫升的氢砷酸氢水合物溶液。将搅拌器中的容器保持 20 摄氏度和 120 RPM 24 小时。

从每个容器中收集五毫升样品，并使用微型移液器放在塑料管中。使用高性能液相色谱（HPLC）测量溶液中的平衡砷水平。使用四由 200 毫米分析柱、四由 50 毫米保护柱和四毫米抑制器。

对于吸附分析，在干燥的40毫升塑料容器中加入20毫克的干凝胶。然后，在容器中加入40毫升0.2毫摩尔氢砷酸氢水合物溶液。将容器在搅拌器中保持 20 摄氏度和 120 RPM 24 小时。

然后，使用微型移液器在塑料管中收集五毫升样品。与以前一样，使用 HPLC 评估溶液中的平衡砷水平。要清洁凝胶，请先获得网筛。

小心地收集易碎的凝胶片，一次一个，这样它们不会断裂，并把它们放在网筛中。使用去维化水至少清洗凝胶五次，使凝胶表面剩余的砷被冲走。对于脱吸分析，请小心地将易碎凝胶片转移到干燥的 40 毫升塑料容器中。

向容器中加入 40 毫升 0.5 摩尔氯化钠溶液。将容器在搅拌器中保持 20 摄氏度和 120 RPM 24 小时。使用微移液器在塑料管中收集五毫升样品，并一如新使用 HPLC 评估溶液中的平衡砷含量。

重复整个过程八个周期，每个循环包括两轮吸收和脱吸分析步骤，由凝胶清洁步骤分隔。以不同浓度的砷绘制含有氢氧化铁的阳离子聚合物凝胶的砷吸收量。结果表明，凝胶的最大砷吸附能力为每克1.36毫摩尔。

数据与朗穆尔等温模型很合适。用硫酸盐的砷的选择性吸附性进行了检测。结果表明，即使硫酸盐的苯胺存在于凝胶溶液中，DMAPAAQ加上氧化铁吸附砷，由于凝胶结构中的氧化铁成分。

使用砷溶液进行吸附，在脱吸过程中使用氯化钠，对凝胶的可重复性进行了连续8天的检查。根据第一天和第 7 天的吸附数据计算的再生效率为 87.6%。砷是极其危险的。

在实验期间，请时刻使用手套、长袖服装和实验护目镜，以防止砷溶液与皮肤和眼睛接触。