活性碳的吸附性能及具體影響因素

活性碳過濾器每個人都應該聽說，活性炭作為過濾材料并不是每個人都不熟悉的。 它是一種高質量的吸附劑。 它使用木材碳，竹碳，各種類型的果殼和優質煤炭作為原料。 原料經過粉碎，篩分，催化劑活化，漂洗，干燥和篩選后，通過一系列使用物理和化學方法的過程進行處理。 活性炭具有物理吸收和化學吸收的雙重特征。 它可以選擇性地吸收氣相和液相中的各種物質，從而達到脫色和精制，抑制毒物和氣味以及凈化和凈化的目的。

  1.活性炭的吸附

  吸收特性是活性炭的特定特性。 活性炭具有類似石墨的晶粒，但具有不規則的微晶。 在活化過程中，在微晶之間形成不同樣式和尺寸的間隙。 根據IUPAC方法：微孔小于1.0nm，中孔為1?25nm，大孔大于25nm。 活性炭微孔的間隙容量一般僅為0.25?0.9Ml / g，間隙數約為1020 / g，所有微孔的比表面積約為500?1500㎡/ g，有的為 高達3500?5000㎡/ g。 的。 這樣的間隙，特別是微孔，提供了較大的表面積。

  基本上，超過95％的活性炭表面積在微孔中。 因此，微孔是決定活性炭吸附特性的關鍵因素。 中孔的間隙容量一般為0.02?1.0mL / g，比表面積可達數百平方米。 它可以為吸附劑進入微孔提供入口，并且可以直接吸收非常大的分子。 大孔的間隙容量一般為0.2?0.5mL / g，比表面積為0.5?2㎡/ g。 其功能之一是使被吸附物分子迅速滲透到活性炭內部的較小間隙中。 二是做到這是催化劑載體。 當用作催化劑載體時，該催化劑在微孔中僅具有少量沉淀，并且大部分在大孔和中孔中沉淀。

  2.影響活性炭吸附的具體因素

  鑒于活性炭水處理過程中的吸收過程和工作原理復雜，影響因素很多，包括活性炭的特性，水中污染物的特性，活性炭處理的工藝原理和選擇方法。 運行參數與實際運行條件有關。

  1）活性炭的特性

  用于水處理的活性炭應具有三個要求：吸收容量大，吸收速度快，機械強度好。 除其他外部條件外，活性炭的吸收能力還與活性炭的比表面積特別相關。 比表面積大，并且微孔的數量大，并且在孔壁上可以吸收更多的吸附劑。 吸收速率具體地與粒徑和孔分布有關。 用于水處理的活性炭需要相對發達的過渡孔半徑為2.0-100nm，這對于吸收物質向微孔中的擴散是有利的。 活性炭的粒徑越小，吸收速率越快，但是壓頭損失將增加，通常在8-30目范圍內。 活性炭機械設備的耐磨性直接影響活性炭的使用壽命。

  2）吸附劑，溶質或污染物的特性在相同類型的活性炭吸收不同污染物的能力上有很大差異。

  a。 溶解度

  同一組物質的溶解度隨鏈的延長而降低，吸收能力隨同系物系列的增加或分子量的增加而增加。 溶解度越低，越容易吸收。 例如，活性炭從水中吸收有機酸的順序是甲酸→乙酸→丙酸→丁酸。

  b。 分子大小和化學結構

  被吸附物分子的大小和化學結構也對吸附有很大影響。 由于吸收速率受內部擴散速率的影響，因此被吸附物和溶質分子的大小與活性炭的孔徑成正比，這更有利于吸收。 在同源序列中，大分子比小分子更容易吸收，帶有不飽和鍵的有機物更飽和，更易于吸收，芳香族有機物比脂族有機物更容易吸收。

  C。 極性

  活性炭基本上可以被認為是一種非極性吸附劑，它在水中吸收非極性物質的能力超過了極性物質。

  d。 吸收質量濃度

  當吸收物質的濃度在一定范圍內時，吸收能力隨著濃度的增加而增加。 因此，吸附質和溶質的濃度發生變化，活性炭對該吸附質和溶質的吸附容量也發生變化。

  3）溶液pH

  溶液的pH值對吸收的影響應綜合考慮活性炭，吸收物質和溶質的影響。 溶液的pH值可調節酸性或堿性化合物的離解度。 當pH達到一定范圍時，此類化合物需要解離，這影響了此類化合物的吸收。 溶液的pH值還將影響被吸附物和溶質的溶解度，并影響膠體物質的帶電。 鑒于活性炭可以吸收水中的氫和氧離子，它會影響其他離子的吸收。 活性炭從水中吸收有機污染物的實際效果通常隨著溶液pH值的增加而降低。 當pH值高于9.0時，不容易吸收。  pH值越低，實際效果越好。 在特定應用中，應使用實驗來闡明合適的pH范圍。

  4）溶液溫度

  由于當吸收液相時吸收的熱量很小，因此溶液溫度的影響很小。 吸收是放熱反應。 吸收熱越大，溫度對吸收的影響越大。 另一方面，溫度對物質的溶解度有影響，因此對吸收也有影響。 當使用活性炭處理污水時，溫度對吸收的影響并不明顯。

  5）多組分吸附物質的共存

  使用吸收法處理水時，通常水不是單一污染物，而是多組分污染物的混合物。 吸收時，它們可以互相吸收，互相促進或互相影響。 通常情況下，多組分吸收的吸收能力低于單組分吸收的吸收能力。

  6）吸收實際操作條件

  由于活性炭液相吸附，外部擴散或液膜擴散速率對吸附有影響，因此吸附管的類型，接觸時間，即水流速等均對吸附有影響。 吸附的實際效果。

  以上是對活性炭吸附的介紹以及影響活性炭吸附的具體因素。 通過這些介紹，我們知道有許多因素會影響活性炭的吸附。 因此，在選擇活性炭作為過濾材料時，必須注意這些影響因素。 活性炭的過濾效果更好。

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