有色皮革萃取液脫色吸附原理
染料從水中移向吸附劑表面,發(fā)生吸附,是水、染料和吸附劑三者相互作用的結(jié)果。
引起吸附的主要原因在于:
①疏水作用。染料對(duì)水的疏水特性以及染料對(duì)吸附劑的高度親和力。有研究表明,染料分子中含有較大的基團(tuán)、較大的體積以及疏水性,均能增加其與脫色劑的結(jié)合能力,此外,染料的溶解度越大,則向表面運(yùn)動(dòng)的可能性越小。相反,染料的憎水性越大,向吸附界面移動(dòng)的可能性越大。
②表面張力。通常吸附劑比表面積越大,表面能越大,表面張力越大,吸附性能越好。通過(guò)以上產(chǎn)生的吸附叫物理吸附,物理吸附一般是多分子層的,吸附程度主要取決于溫度、壓力和表面積的大小,而與表面微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系不大。表面能從能量的角度研究吸附表面過(guò)程自動(dòng)發(fā)生的原因,而吸附劑表面的化學(xué)狀態(tài)在各種特性吸附中起著重要作用。
③氫鍵作用。染料分子間的少量氫鍵與脫色劑分子側(cè)鏈的氨基發(fā)生化學(xué)作用而被吸附劑所吸附。
④極性理論。對(duì)于有些吸附劑和染料之間是通過(guò)極性鍵結(jié)合的,例如:蒽醌型活性染料在與脫色劑的結(jié)合中,除了脫色劑與染料之間的疏水相互作用外,也存在極性基團(tuán)之間的相互作用。
⑤共價(jià)結(jié)合作用。由于吸附劑表面分子處于不飽和狀態(tài),因此,界面分子可以通過(guò)電子接受或共用,與染料分子形成化學(xué)鍵(或生成表面配位化合物),從而使染料與吸附劑結(jié)合;而吸附劑吸附力的強(qiáng)弱,是由能否有效地接受或供給電子,或提供和接受活潑氫來(lái)決定,染料的化學(xué)結(jié)構(gòu)如與吸附劑有相似的電子特性,吸附就更牢固。
吸附劑特點(diǎn):
大的比表面、適宜的孔結(jié)構(gòu)及表面結(jié)構(gòu);對(duì)吸附質(zhì)有強(qiáng)烈的吸附能力;一般不與吸附質(zhì)和介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng);制造方便,容易再生;有良好的機(jī)械強(qiáng)度等。常用的吸附劑主要有活性炭、硅藻土、沸石和活性氧化鋁等。不同的吸附劑有著不同的吸附機(jī)理,主要有物理吸附和化學(xué)吸附兩種,有的吸附劑在吸附的同時(shí),還可以發(fā)揮絮凝的功效。
吸附過(guò)程:
第一階段為染料擴(kuò)散通過(guò)水膜而到達(dá)吸附劑表面(膜擴(kuò)散);第二階段為染料在孔隙內(nèi)擴(kuò)散;第三階段為染料在吸附劑內(nèi)表面發(fā)生吸附。在有色皮革中六價(jià)鉻的檢測(cè)時(shí),要排除顏色對(duì)測(cè)定結(jié)果的干擾,使用吸附劑對(duì)顏色進(jìn)行吸附,是一種行之有效、并被廣大研究者廣泛采用的方法。由于吸附種類多,各有利弊,因此這就要求我們?cè)谶x擇吸附劑時(shí)必須考慮周全,不但脫色效果好,對(duì)萃取液中原有的三價(jià)鉻、六價(jià)鉻不能有影響,成本要求低,適合于實(shí)際的工廠大生產(chǎn),對(duì)環(huán)境污染小等;也就對(duì)我們科研工作者提出了更高的要求,對(duì)現(xiàn)有的吸附劑進(jìn)行改性,或者對(duì)其進(jìn)行復(fù)配使每個(gè)組分都發(fā)揮其協(xié)同效應(yīng),從而研發(fā)出更好的高效脫色劑。
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