活性炭的吸附性能?

活性炭的吸附性能是由活性炭及吸附質的物理化學性質共同作用決定的。現從吸附等溫線的形狀變化分析研究這些因素對活性炭吸附的影響:

1)活性炭孔徑相同,比表面積增加時,吸附容量增加,吸附等溫線向上方擴大;比表面積相同,孔徑變小時,在低濃度領域中的吸附力增加,吸附等溫線的形狀向低濃度一側壓縮。

2)活性炭的表面極性增大,水與炭表面的結合力增強,有效吸附容量減少吸附等溫線向下方壓縮;同時,由於活性炭與疏水性吸附質結合力的變弱,吸附等溫線向高濃度側擴大。

3)吸附質的分子量增加時,吸附等溫線向低濃度一側壓縮;吸附質的極性變大時,與溶劑水的結合增強,.吸附等溫線被壓向下煎並進一步向高濃度一側擴大。

影響活性炭吸附的主要因素

1)活性炭的性質

活性炭的物理及化學性質決定其吸附效果,麗活性炭的性質又與活性炭製造時使用的原料加工方法及活化條件有關。用於水處理的活性炭應有三項要求:吸附容量大、吸附速度快及機械強度好。活性炭的吸附容量除其它外界條件外,主要與活性炭的比表面積有關,比表面積大,微孔數量多,可吸附在微孔壁上的吸附質就多。吸附速度主要與粒度及細孔分佈有關,對於水處理用的活性炭,要求中孔(即過渡孔,半徑為20"--"1 000埃)較為發達,有利於吸附質向微孔中擴散。活性炭的粒度越小,吸附速度越快,但水頭損失要增加,一般在8"-'30目範圍較宜。活性炭的機械耐磨強度,直接影響活性炭的使用壽命。

(2)吸附質的性質

活性炭吸附溶質的量與溶質在溶劑中的溶解度有關,如活性炭從水中吸附有機酸的次序是按甲酸一乙酸~丙酸一丁酸的順序增加,溶解度越小,活性炭越易吸附,對同一族物質的溶解度隨分子鏈的加長而減小,而吸附容量是隨同系物的系列上升或分子量的增加而增加。活性炭是一種非極性的吸附劑,對水中非極性物質的吸附能力大於極性物質,可以在極性溶液中吸附非極性或極性小的物質。

(3)溶液pH值的影響

由於活性炭能吸附水中的礦和OH。,因此影響對其它離子的吸附。活性炭從水.中吸附有機汙染物的效果一般隨溶液pH值的增加而降低,pH值高於9.0時,不易吸附,pH值越低,吸附效果越好。因為pH值控制了某些化合物的離解度且影響吸附質的溶解度,故在實際應用中,應通過試驗確定最佳pH值的範圍。

(4)溶液溫度的影響

吸附劑吸附單位重量的吸附質放出的總熱量稱為吸附熱,吸附熱越大,溫度對吸附的影響就越大。另一方面,溫度對物質的溶解度也有影響,因此對吸附也有影響。一般用活性炭處理水時,溫度對吸附的影響不顯著。

(5)多組分吸附質共存的影響

在應用吸附法處理水時,通常水中不是含有單一的汙染物質,而是多組分汙染物同時存在於液相中。由於性質不同,在吸附時它們之間可以互相促進或互相干擾。一般情況下,多組分吸附時分別的吸附容量比單組分吸附時低,但有時活性炭對多組分的總吸附效果較單一組分要高。

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