活性炭的吸附分離原理

    活性炭的吸附分離過程包含四個步驟：首先，將待分離的料液（或氣體）通入活性炭中；其次，吸附質(zhì)被吸附到活性炭表面，此時吸附是有選擇性的；第三，料液流出；第四，吸附質(zhì)解吸回收后，將活性炭再生。

    活性炭的吸附可分為物理吸附和化學(xué)吸附。

    物理吸附主要發(fā)生在活性炭去除液相和氣相中雜質(zhì)的過程中?；钚蕴康亩嗫捉Y(jié)構(gòu)提供了大量的表面積，從而使其非常容易達(dá)到吸收收集雜質(zhì)的目的。就象磁力一樣，所有的分子之間都具有相互引力。正因?yàn)槿绱?，活性炭孔壁上的大量的分子可以產(chǎn)生強(qiáng)大的引力，從而達(dá)到將介質(zhì)中的雜質(zhì)吸引到孔徑中的目的。必須指出的是，這些被吸附的雜質(zhì)的分子直徑必須是要小于活性炭的孔徑，這樣才可可能保證雜質(zhì)被吸收到孔徑中。這也就是為什么我們通過不斷地改變原材料和活化條件來創(chuàng)造具有不同的孔徑結(jié)構(gòu)的活性炭，從而適用于各種雜質(zhì)吸收的應(yīng)用。除了物理吸附之外，化學(xué)反應(yīng)也經(jīng)常發(fā)生在活性炭的表面?；钚蕴坎粌H含碳，而且在其表面含有少量的化學(xué)結(jié)合、功能團(tuán)形式的氧和氫，例如羧基、羥基、酚類、內(nèi)脂類、醌類、醚類等。這些表面上含有地氧化物或絡(luò)合物可以與被吸附的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而與被吸附物質(zhì)結(jié)合聚集到活性炭的表面。

    活性炭的吸附正是上述二種吸附綜合作用的結(jié)果。

    當(dāng)活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等時,即單位時間內(nèi)活性炭吸附的數(shù)量等于解吸的數(shù)量時,此時被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度和在活性炭表面的濃度均不再變化,而達(dá)到了平衡,則此時的動平衡稱為活性炭吸附平衡,此時被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度稱為平衡濃度。

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