一种应用墨鱼壳清除水中铜离子的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及墨鱼壳粉的应用，具体为一种应用墨鱼壳清除水中铜离子的方法。
【背景技术】
[0002] 水中重金属离子的清除一直是水资源保护的重要课题。墨鱼壳又称乌贼骨，是软 体动物门乌贼科动物的干燥内壳。墨鱼壳为海洋药物、常用中药，其性微温、味咸，具收敛、 制酸、止血等功效。
[0003] 在生活中墨鱼壳常被扔掉了，造成环境污染和资源浪费。近年来，对水中重金属离 子的清除研究引起广泛关注，例如使用虾蟹壳（主要成分为甲壳素）及其衍生物壳聚糖清 除铜离子，主要基于甲壳素或壳聚糖对重金属离子的螯合作用。而对其它海洋生物废弃物 清除重金属离子的研究较少。本文重点研究墨鱼壳清除铜离子的性能。在实验基础上发现， 墨鱼壳对铜离子有显著的清除作用，讨论了墨鱼壳清除铜离子的可能机理。目前尚未见到 关于墨鱼壳对重金属离子的清除研究报道，具有一定新意。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种新的思路以解决现在墨鱼壳被抛弃而造成环境污染 和资源浪费，同时水中重金属离子特别是铜离子污染的问题，将墨鱼壳用于水中铜离子的 清除。
[0005] 本发明的技术方案为：
[0006] 一种应用墨鱼壳清除水中铜离子的方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0007] (3)将墨鱼壳用水洗干净，自然晾干，研磨成墨鱼壳粉；
[0008] (4)将所述墨鱼壳粉放入含有铜离子的水中，静置2-3天。
[0009] 优选地，所述墨鱼壳粉粒径在0-200目。
[0010] 优选地，墨鱼壳粉与水中铜离子的质量比为25-50:1。
[0011] 本发明的上述方法虽然简单，但是效果显著，铜离子的去除率可达99%，可以说本 发明的方法是一种经济高效且环境友好的方法，具有十分可期的应用前景。
【附图说明】
[0012] 图1为硫酸铜溶液电导率随浓度的变化曲线。
[0013] 图2分别表不不同质量的两个墨鱼壳样本（a和b)与10mL 5%硫酸铜溶液充分作 用后滤液的电导率变化。
[0014] 图3为墨鱼壳对不同浓度硫酸铜溶液清除前后电导率的变化。
[0015] 图4为作用时间对墨鱼壳清除铜离子溶液电导率的影响。
【具体实施方式】
[0016] 本发明所用实验仪器：电子天平（0. lmg)，数字电导率仪（DDS-11H型，上海大普仪 器有限公司），铜离子测试仪（T-1A型，上海海争电子科技有限公司，量程0-2mg/L)，循环真 空泵。
[0017] 实施例：
[0018] (1)墨鱼壳粉制备：
[0019] 将新鲜墨鱼壳取出，水洗干净，自然晾干，研磨成墨鱼壳粉，过200目筛，备用；
[0020] (2)墨鱼壳粉清除铜离子方法：
[0021] 分别称取1.(^、0.758、0.58、0.258、0.1258墨鱼壳粉置于锥形瓶中，各加入5%硫 酸铜溶液l〇ml，密封充分混合2天，期间有少量气体溢出，粉体逐渐变成蓝色。之后分别真 空抽滤，取滤饼和滤液备用。
[0022] (3)铜离子浓度测定：
[0023] 对不同质量墨鱼壳清除铜离子前后的溶液进行适当稀释，采用铜离子分析仪测定 铜离子浓度。
[0024] (4)清除铜离子前后溶液电导率分析：
[0025] 分别测定不同质量浓度硫酸铜溶液（5%、4%、3%、2%、1 %、0· 5%、0· 25%、 0. 125%)的电导率，建立电导率和硫酸铜溶液浓度之间的关系。分别测定清除前后溶液的 电导率，根据电导率和硫酸铜溶液浓度之间关系分析清除效果。从图1可见，硫酸铜溶液的 电导率随着浓度的增大而增大，但在5%以下的浓度范围内不成线性关系。电导率和溶液中 的离子浓度相关，离子浓度越大电导率越高。因此，可以借助溶液电导率的变化分析清除铜 离子的效果。
[0026] (5)墨鱼壳粉清除铜离子效果：
[0027] 1)墨鱼壳粉质量对铜离子清除效果影响
[0028] 图2分别表不不同质量的两个墨鱼壳样本（a和b)与10mL 5%硫酸铜溶液充分作 用后滤液的电导率变化。由图2可见，加入0. 125g墨鱼壳粉后，清除铜离子后滤液的电导 率即显著降低；随着墨鱼壳用量增大，滤液的电导率略有下降。
[0029] 表1为不同用量墨鱼壳清除铜离子前后溶液中铜离子浓度的变化。由表1可知， 随着墨鱼壳用量的增大，滤液中铜离子浓度显著下降，铜离子最大清除率达到99. 7%。
[0030] 表1墨鱼壳清除铜离子效果
[0031]
[0032] 不同质量的墨鱼壳粉清除铜离子后的滤饼均由原来白色的墨鱼壳粉变为蓝色，说 明铜离子已经与墨鱼壳粉相互结合。实验表明蓝色滤饼不溶于水，且在80°C下加热3小时 仍无铜离子释出，说明墨鱼壳与铜离子结合紧密。
[0033] 2)硫酸铜溶液浓度对墨鱼壳清除铜离子效果的影响
[0034] 用0. 25g墨鱼壳粉分别与10mL不同浓度的硫酸铜溶液相互作用2天，过滤获得滤 液和滤饼，清除铜离子后滤液的电导率与硫酸铜溶液的电导率对比如图3所示。
[0035] 由图3可见，清除铜离子后滤液的电导率显著低于硫酸铜溶液，溶液电导率可下 降56% -88% ;并且随着硫酸铜浓度的增大，墨鱼壳对铜离子的清除效果明显增强。
[0036] 3)作用时间对墨鱼壳清除铜离子效果的影响
[0037] 实验过程发现，墨鱼壳清除铜离子与时间相关，二者相互作用时间越长（一周 后），滤液中几乎观察不到铜离子的颜色。因此，进一步研究作用时间对墨鱼壳粉清除铜离 子效果的影响。将〇.25g墨鱼壳粉与10mL 5%的硫酸铜溶液相互作用不同时间（2天-10 天），测定清除铜离子前后溶液的电导率，结果如图4所示，溶液电导率可下降85%-90%。 清除2天即可有效降低溶液中铜离子的电导率，之后随着时间增加，对清除铜离子后溶液 的电导率影响不大。
【主权项】
1. 一种应用墨鱼壳清除水中铜离子的方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 将墨鱼壳用水洗干净，自然晾干，研磨成墨鱼壳粉； (2) 将所述墨鱼壳粉放入含有铜离子的水中，静置2-3天。2. 根据权利要求1所述的应用墨鱼壳清除水中铜离子的方法，其特征在于，所述墨鱼 壳粉粒径在0-200目。3. 根据权利要求1所述的应用墨鱼壳清除水中铜离子的方法，其特征在于，墨鱼壳粉 与水中铜离子的质量比为25-50:1。
【专利摘要】本发明公开了一种应用墨鱼壳清除水中铜离子的方法，其特征在于，包括以下步骤：将墨鱼壳用水洗干净，自然晾干，研磨成墨鱼壳粉；将所述墨鱼壳粉放入含有铜离子的水中，静置2-3天。本发明的上述方法简单，效果显著，铜离子的去除率可达99％，是一种经济高效且环境友好的方法，具有十分可期的应用前景。
【IPC分类】C02F1/62
【公开号】CN105502621
【申请号】CN201410487392
【发明人】方雪, 吴国华
【申请人】上海市南洋模范中学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年9月22日