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活性炭表面積理應包括內表面積和外表面積,事實上吸附性質主要來自巨大的內表面積,因此不能誤認為:把活性炭研碎磨細會明顯提高表面積從而提高吸附力。 很多吸附是可逆的物理吸附,即被吸附物為流體,在一定溫度和壓力下被活性炭吸附,在高溫低壓下被吸附物又解吸出來,活性炭內表面恢復原狀。這是廣泛應用的物理吸附,學術上又稱為范德華吸附。
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電鍍脫色、酒類提純用系列粉狀活性炭
所提的活性炭表面積理應包括內表面積和外表面積,事實上吸附性質主要來自巨大的內表面積,因此不能誤認為:把活性炭研碎磨細會明顯提高表面積從而提高吸附力。 很多吸附是可逆的物理吸附,即被吸附物為流體,在一定溫度和壓力下被活性炭吸附,在高溫低壓下被吸附物又解吸出來,活性炭內表面恢復原狀。這是廣泛應用的物理吸附,學術上又稱為范德華吸附。
影響活性炭吸附的主要因素
①活性炭吸附劑的性質、其表面積越大,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。
活性炭化學性
活性炭的吸附除了物理吸附,還有化學吸附。活性炭的吸附性既取決于孔隙結構,又取決于化學組成。 活性炭不僅含碳,而且含少量的化學結合、功能團開工的氧和,例如羰基、羧基、酚類、內酯類、醌類、醚類。這些表面上含有的氧化物和絡合物,有些來自原料的衍生物,有些是在活化時、活化后由空氣或水蒸氣的作用而生成。有時還會生成表面硫化物和氯化物。在活化中原料所含礦物質集中到活性炭里成為灰分,灰分的主要成分是堿金屬和堿土金屬的鹽類,如碳酸鹽和磷酸鹽等。 這些灰分含量可經水洗或酸洗的處理而降低。 活性炭催化性 活性炭在許多吸附過程中伴有催化反應,表現出催化劑的活性。例如活性炭吸附二氧化硫經催化氧化變成三氧化硫。 由于活性炭有特異的表面含氧化合物或絡合物的存在,對多種反應具有催化劑的活性,例如使一氧化碳生成光氣 由于活性炭a和載持物之間會形成絡合物,這種絡合物催化劑使催化活性大增,例如載持鈀鹽的活性炭,即使沒有銅鹽的催化劑存在,烯烴的氧化反應也能催化進行,而且速度快、選擇性高。 由于活性炭具有發達的細孔結構、巨大的內表面積和很好的耐熱性、耐酸性、耐堿性,可作為催化劑的載體。例如,有機化學中加氫、脫氫環化、異構化等的反應中,活性炭是鉑、鈀催化劑的優良載體。
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