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影响活性炭吸附的主要因素

来源:原创 | 发布时间:2018/11/19 |

   影响活性炭吸附的因素应包括:活性炭的物理性质、化学性质、被吸附物质的性质及水溶液的性质等,其中活性炭的物理、化学性质对其吸附效果起着决定性的作用,主要为活性炭的比表面积、孔容分布、表面化学性质、极性及所带电荷等。
   用于水处理的活性炭应有三项要求:吸附容量大、吸附速度快及机械强度好。活性炭的吸附容量除其他外界条件外,主要与活性炭比表面积有关,比表面积大,微孔数量多,可吸附在细孔壁上的吸附质就多。吸附速度主要与粒度及细孔的分布有关,水处理用的或心甘,要求过渡孔较为发达,有利于吸附质向微孔中扩散,活性炭的粒度越小吸附速度越快,但产生的阻力损失就要增大,一般微孔尺寸在8-30目范围内为宜。活性炭的机械强度与其选用的制造材料及制造过程有关,它的机械耐磨强度将直接影响活性炭的使用寿命。
   活性炭的性质:比表面积,活性炭的比表面积较大,一般为700-1600m²/g,所以对许多物质具有很强大的吸附性能力。比表面积越大的活性炭,其火星表面活性点就越高。但是比表面积相同的活性炭其吸附量不一定相同,这主要是因为吸附量还收吸附剂孔隙构造和分布的影响。吸附质是否能吸附还要看活性炭的孔隙尺寸及构造,如果活性炭的孔隙小于吸附质的分子或离子的直径,那么吸附质就不能到达活性炭的表面,也就不能被活性炭吸附。一般认为,活性炭的微晶凝聚体中包含着形状不规则的缝隙连接网 ,在这种网中有大小不同的孔径,大孔为可吸附的分子进入内部提供通道,微孔则提供进行吸附的表面积,但应注意的是,并不是所有微孔的吸附性都一致,往往在不同的表面积部位有特定额和具有选择性的吸附能力。
   吸附质的性质:分子的构造大小,随着吸附质分子量的增加,吸附量也增加,但由于受活性炭内孔隙扩散速度的影响,当活性炭微孔大小为吸附质分子大小的3-6倍时,能够进行有效吸附,如果小于这个差值,则由于分子筛的作用而使扩散阻力增加,不利于吸附。在同系物中,分子量大的较分子量小的易吸附;不饱和键的有机物较饱和的易吸附;芳香族化合物较脂肪酸化合物易吸附;越能假滴溶液表面张力的物质越易被吸附。
   溶解度:活性炭为疏水性物质,吸附质分子的疏水性越强越易被吸附。吸附质溶解度越小,越容易被活性炭吸附。同一族物质的溶解度随链的加长而降低,而吸附容量随同系物的系列上升或分子量的增大而增大。
   极性:活性炭是一种非极性的吸附剂,对水中非极性物质的吸附能力较极性物质强。
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