活性炭吸附治理VOCs是參考碘吸附值還是比表面積
在研究活性炭吸附治理VOCs時經(jīng)常提到提到“比表面積是選擇吸附劑的主要依據(jù)”,同時又提到“碘吸附值也可以作為選擇吸附劑的主要依據(jù)”,究竟選擇哪個指標(biāo)呢?
現(xiàn)在就作一下分析。在講比表面積時曾經(jīng)提到關(guān)于“有效比表面積”的概念,指出:由于活性炭的制備條件不同,造成了它里面的孔道不均勻,有些孔道的孔口過于狹窄,雖然孔道內(nèi)的尺寸較大,但是由于孔口較小,使得吸附質(zhì)分子無法進(jìn)入,因此,在活性炭比表面積概念中就出現(xiàn)了有效比表面積的概念。在吸附時,只有吸附質(zhì)分子能夠進(jìn)入的孔道,才能發(fā)生吸附。而由于不同的有機(jī)物,它們的分子動力學(xué)直徑大小不同,因此,即使對于同一種活性炭,由于分子動力學(xué)直徑千差萬別,所測得的比表面積也是各不相同的。
已掌握的所有介紹吸附劑性能的資料中所給出的比表面積,均是以氮氣為吸附介質(zhì)而測定的比表面積。因此它也不能代表“有效比表面積”。在不少的技術(shù)資料中,當(dāng)介紹到活性炭的技術(shù)指標(biāo)時,比表面積信息大都是空的。這就是在活性炭技術(shù)性能指標(biāo)的信息表中,無法給出比表面積參數(shù)的原因。所以,盡管從理論上說“比表面積是選擇吸附劑的主要依據(jù)”,但是在實際選擇時,因為無法查到它的有效比表面積,因此,在選擇吸附劑時還不能用比表面積作為選擇吸附劑的依據(jù)。因此,只能用碘吸附值或四氯化碳值(或者丁烷值)作為選擇吸附劑的依據(jù),這同樣可以代表吸附劑的吸附能力。所以,在所編制的技術(shù)方案中,一般都采用“碘吸附值”來表明所選擇的活性炭的吸附能力。當(dāng)采用其他值作為指標(biāo)判斷吸附劑的吸附能力時,一定要考慮吸附質(zhì)的性質(zhì)。當(dāng)前,歐美等發(fā)達(dá)國家從環(huán)保的角度考慮,采用丁烷工作容量來表征活性炭的氣相吸附性能。實驗表明,丁烷工作容量與活性炭樣品的比表面積、孔容積和孔分布有著密切聯(lián)系。不過,在實際操作中,為了準(zhǔn)確地選擇吸附劑,建議最好對吸附劑的吸附能力進(jìn)行實際測定,特別是科研中需要得出準(zhǔn)確的結(jié)果時。