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活性炭吸附的基础理论详剖解析

来源:巩义市国清净水材料有限企业 | 发布时间:2019/12/21 |

活性炭生产厂家剖析吸附的基础理论 吸附是发生在两相存在的情况下,当有两项存在时,相中的物质或者在该相中所溶解的物质,在相与相的界面附近出现浓度与相内部不一样的现象。吸附的物质称为吸附剂,别吸附的物质被称为吸附质。由于活性炭拥有丰富的表面积与孔隙结构,所以常用作吸附剂。 吸附的作用力 有吸附作用力的存在才能产生吸附作用,吸附作用力是指吸附剂与吸附质之间的能量方面的相互作用,承担这种互相作用的是电子。在发生吸附时,随着吸附剂表面和吸附质分子中的性质不同,其相互作用的组合状态也不同。相互作用分5类:伦敦分散力互相作用,偶极子互相作用 ,氢键,静电吸引和公价建。 伦敦分散力是伦敦发现的力,是五种互相作用力中最弱的。伦敦力普遍存在与原子与分子之间,包括惰性原子,分子间也存在,在活性炭吸附中也是非常重要的吸附作用力。由于其与在可见光和紫外光领域中的光分散由有关,所以称之为分散力。 除了伦敦分散力之外,偶极子互相作用力也是一个相当微弱的相互作用力。表面上电负性不同的原子化学结合在一起,由于电负性的差异导致对电子吸引强弱的不同产生电子的偏移,电子向电负性较大的一边集中分布,于是在相互结合的原子之间产生称作偶极矩的极矩μ=qr。有这种偶极子的表面原子组或者有机性的表面官能团与具有偶极子的分子之间,引发力的作用,这种力就叫做偶极子的互相作用。 氢键的的强度一般为范德华力的5-10倍,其产生一个氢原子与两个以上的其他原子结合的过程中。通常,固体表面上多多少少存在一些类似于羧基,氨基,羧基等含有氢原子的极性官能团。这些官能团中的氢原子易与吸附分子中电负性大的氧,氮,硫等非共价电子对行成直线形的氢键。同样,表面官能团中的氧,氮,氟等原子中非共价电子对的存在,使其与吸附分子的及极性官能团的氢分子形成氢键。 静电引力是根据很强的互相作用。目前对于产生电位的机理还不太清楚,但即使固体,液体等是绝缘体,接触时表面依然会产生静电,电量少却能形成很强的电场。因此这种表面经常带电的结果就在发生吸附力时产生了静电引力。 表面能够发生氧化,还原,分解等反应的吸附剂,容易与吸附质之间形成共价建,可产生非常强有力的吸附作用。 活性炭通过氧化,还原等手段进行处理,改变其表面官能团的性质,比表面积的大小以及孔径。但是由于置换基的种类以及浓度能够表面的化学性质及物理性质,所以能够从多种溶剂,溶质所组成的溶液中有选择的吸附某种物质的表面。


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