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活性炭吸附原理介紹 影響活性炭吸附性能

時間 : 2024-12-21     

活性炭,是一種黑色的粉末或者是塊狀等狀態的碳,也可以是有固定形狀的晶體碳。根據制作的原料的不同可以分為木質活性炭、礦物質原料活性炭等種類;根據外形的不同可以分為粉狀活性炭、顆粒活性炭、不定型顆料活性炭、圓柱形活性炭、球形活性炭等形狀的活性炭。活性炭具有吸附作用,接下來小編給大家介紹一下關于活性炭的吸附原理。

活性炭吸附

物理吸附

主要發生在活性炭去除液相和氣相中雜質的過程中。活性炭的多孔結構提供了大量的表面積,從而使其非常容易達到吸收收集雜質的目的。就象磁力一樣,所有的分子之間都具有相互引力。正因為如此,活性炭孔壁上的大量的分子可以產生強大的引力,從而達到將介質中的雜質吸引到孔徑中的目的。必須指出的是,這些被吸附的雜質的分子直徑必須是要小于活性炭的孔徑,這樣才可可能保證雜質被吸收到孔徑中。這也就是為什么我們通過不斷地改變原材料和活化條件來創造具有不同的孔徑結構的活性炭,從而適用于各種雜質吸收的應用。

化學吸附

除了物理吸附之外,化學反應也經常發生在活性炭的表面。活性炭不僅含碳,而且在其表面含有少量的化學結合、功能團形式的氧和氫,例如羧基、羥基、酚類、內脂類、醌類、醚類等.這些表面上含有地氧化物或絡合物可以與被吸附的物質發生化學反應,從而與被吸附物質結合聚集到活性炭的表面.活性炭的吸附正是上述二種吸附綜合作用的結果。當活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等時,即單位時間內活性炭吸附的數量等于解吸的數量時,此時被吸附物質在溶液中的濃度和在活性炭表面的濃度均不再變化,而達到了平衡,則此時的動平衡稱為活性炭吸附平衡,此時被吸附物質在溶液中的濃度稱為平衡濃度。

影響活性炭吸附性能

①活性炭吸附劑的性質

活性炭的比表面積越大,吸附能力就越強; 活性炭是非極性分子,易于吸附非極性或極性很低的吸附質;活性炭吸附劑顆粒的大小,細孔的構造和分布情況以及表面化學性質等對吸附也有很大的影響。

②吸附質的性質

取決于其溶解度、表面自由能、極性、吸附質分子的大小和不飽和度、附質的濃度等

③廢水PH值

活性炭一般在酸性溶液中比在堿性溶液中有較高的吸附率。

PH值會對吸附質在水中存在的狀態及溶解度等產生影響,從而影響吸附效果。

④共存物質

共存多種吸附質時,活性炭對某種吸附質的吸附能力比只含該種吸附質時的吸附能力差

⑤溫度

溫度對活性炭的吸附影響較小

⑥接觸時間

應保證活性炭與吸附質有一定的接觸時間,使吸附接近平衡,充分利用吸附能力。

以上就是小編給大家介紹的一些關于活性炭的吸附原理和影響吸附性能的原因的內容。活性炭除了含有大量的碳之外還含有氧和氫,這些元素可以和一些化學物質結合,從而達到吸附作用。活性炭一般用于吸附空氣中的水蒸氣、味道;還可以除色素和一些污染物和無機物等。活性炭被廣泛運用于化工、環保、食品加工、制藥業、化學防護等行業。

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