活性炭吸附水中油類污染物吸附機(jī)理:
吸附(Adsorption)主要是指有機(jī)物在固相上的表面現(xiàn)象,它包括物理化學(xué)范疇內(nèi)的物理吸附和化學(xué)吸附。分配(Partition)是指在水溶液中,沉積物有機(jī)質(zhì)對(duì)有機(jī)化合物的溶解作用。在水環(huán)境中,沉積物完全被水所飽和,即在沉積體系中,有機(jī)化合物主要反應(yīng)的機(jī)理是分配作用。因此在非離子性有機(jī)化合物的研究中,吸著(Sorption)的內(nèi)涵主要是指分配作用。而一般將“Sorption"也習(xí)慣地稱作“吸附”。
油滴粒徑大小不同,其吸附的產(chǎn)生方式也不同。以石油的分散狀態(tài)為依據(jù),從以下幾方面探討其吸附劑里:
1、溶解態(tài)石油類的吸附:
極少量溶解態(tài)石油類污染物分子在系統(tǒng)中除了溶解進(jìn)入液相中以其它形式分布的石油類污染物外,還與顆粒表面的“集中有機(jī)相”部分發(fā)生作用,通過“分配作用”完成吸附過程。
2、膠體態(tài)和乳狀液態(tài)石油類的吸附:
粒徑在10-3-10um的乳化態(tài)油滴的吸附過程是非常復(fù)雜的。既有化學(xué)吸附又有物理吸附。油滴表面的有機(jī)物分子可以與沉積物顆粒表面的有機(jī)物部分發(fā)生化學(xué)吸附,化學(xué)吸附過程中往往發(fā)生多種官能團(tuán)的成鍵過程,反應(yīng)熱較大,接近化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱,而且不易脫附。有文獻(xiàn)指出有機(jī)物在顆粒無機(jī)表面吸附所涉及的六種主要作用力為配位交換、陽離子架橋、陰離子交換、陽離子交換、范德華力和疏水效應(yīng)等。另外,顆粒表面分布著大量不同形態(tài)的孔道,其在吸附過程中往往起到毛細(xì)管的作用,表面活性劑使乳化油滴具存較強(qiáng)的極性而與顆粒發(fā)生鋪展作用,從而發(fā)生毛細(xì)管上升現(xiàn)象,石油類填充入毛細(xì)孔。毛細(xì)孔的存在大大提高了吸附面積也提高了吸附量。
3、細(xì)分散狀態(tài)石油類的吸附:
粒徑在lO-3-10um的細(xì)分散油滴,由于油滴粒徑往往大于固體顆粒粒徑,細(xì)分散態(tài)石油類主要發(fā)生碰撞凝聚或剪切離散效應(yīng)而轉(zhuǎn)化為石油類的其它存在方式。
石油類與顆粒物表面的結(jié)合力決定于石油類與顆粒的結(jié)合狀態(tài):石油類與固體顆粒通過化學(xué)吸附作用吸附的石油類最牢固。對(duì)于以乳化態(tài)存在于水相中的石油類污染物而言,通過毛細(xì)管現(xiàn)象發(fā)生的吸附由于邊壁的保護(hù)作用而結(jié)合的比較牢固,可以抵抗較大的水流剪切力。