
果壳活性炭吸附过程中吸附效果的好坏与吸附量有很大的关联,果壳活性炭在吸附过程中既可能发生物理吸附也可能发生化学吸附。物理吸附受吸附剂空隙率的影响,化学吸附受吸附剂表面化学特性的影响。一般来说,影响吸附量的主要因素有:吸附剂的孔分布结构、物理结构、表面官能团以及吸附质等。在此,进一步对吸附量的五个因素作一下详析,供您参考!
1、孔分布结构
果壳活性炭,其孔原结构呈三分散系,即它们的孔径想不均写,集中在三类尺寸范围,大孔。中孔和微孔。
大孔又称粗孔,是指半径100~200nm的孔隙。在大中,蒸汽不会发生毛细管缩现象。大孔的内表面与非孔型碳表面之无本质的区别,所占比例又很小,可以忽略它对吸附量的影响,大孔在吸过程中起吸附通道的作用。
中介孔也称介孔,指蒸汽能在其中发生毛管使要刚等温线现后回环线的孔,其半径常处于2-100m中孔的尺寸相对大孔小很多,其内表商与非孔性碳表面之间也无本质的差异,但由于其比表已占一定的比例,所以对吸附量存在一定的影响・但一般情况下,它主要起粗,细吸附通道的作用。
微孔有着与被吸附物质的分子属同一量级的有效半径(小于2m),是活性炭发重要的孔隙结构,决定其吸附量的大小。微孔内表面,因为其相对免吸附力场重叠,致使它与非孔性炭表面之间出现本质差异,此影响其吸机制。
物理吸附首先发生在尺寸小、势能高的微孔中,然后逐渐扩展到尺寸较大、势能较低的微孔中。微孔的吸附并非沿着表面逐层进行,而是按溶剂填充的方式实现,而大孔、中孔却是表面吸附机制。所以,活性幾的吸附性能主要取决于它的孔隙结构,特别是微孔结构,存在着的大量中孔对吸附也有一定的影响,
2、物理形态
活性炭的粒度大小也会影响其吸附性能。例如,用同一种果壳活性炭从溶液中吸附同量亚甲基蓝的时间,因其粒度大小而快慢不同。例如,粒度325目(直径0,043mm)的果壳活性炭的吸附速率为粒度20目(直径为0.83mm)的吸附效果的375倍「即等于(0.833/0.043)2],但是,不能认为研细的活性炭其表面积要大于等量的粒度大的果壳活性炭的表面积。因为表面积存在于厂大的,事富的内孔结构中,研磨不影响活性旋的表面积,但影响其达到平衡吸附值的时间。
3、表面化学官能团
活性炭的吸附特性不但取决于它的孔隙结构,面且取决于其表面化学性质,比表面积和孔结构影响果壳活性炭的吸附容量,面表面化学性质影响果壳活性炭同极性或非极性吸附质之间的相互作用力,活性的表面化学性质主要由表面化学官能团、表面杂原子和化合物确定,不同的表面官能团、杂原子和化合物对不同的吸附质有明显的吸附差别,通常来说,表面官能团中酸性化台物越一确丰富越有利于极性化合物的吸附、碱性化合物则有利于限附则段成者是非性物质。
值得注意的是,在对果壳活性炭进行表面官能团的改性时,也伴随着果壳活性炭表面化学性质的变化。其表面积、孔容积以及孔径分布都会有一定的变化、这也会影响果壳活性炭的吸附。所以,在进行表面官能团的改性时,针对不同的吸附条件和吸附质采取不同的改性,要综合考虑物理结构和化学结构双重变化引起的影响。
4、吸附质
果壳活性炭的吸附效果跟吸附质本身的性质有着很大的关联性。通常,在不考虑果壳活性炭自身孔径结构对大分子的“筛滤”作用时,由于大分子物质吸附能较高、所以大分子物质更易被吸附。对于水体中的小分子有机物、分子量大的更易被果壳活性炭吸附。
对于挥发性有机化合物,分子量越大,其去除率就越高,而可提取有机物则恰恰相反,其吸附效果是随着分子量的减小面增强。这是由于挥发性有机化合物的极性较小,而可提取的有机化合物的极性比较大,由于果壳活性炭本身的性质,可以将其看做一个非极性吸附剂,所以更易吸附水中的非极性物质而不性物质。而,吸附质分子大小与果壳活性炭呈一定的比例时,有利于吸附。
易液化或高沸点的气体较易被吸附。混合气体中,纯净状态下易被吸附的附气体优先被要附、一般无机物不易被吸附,但酸盐、氯化金、氯化高汞、银盐和碘盐例外。
5、应用条件
果壳活性炭的吸附性能不仅仅与上述几个因素直接相关,还与其应用条件有着密不可分的关系。
(1) 温度对吸附量的影响,目前对于此项尚不能从理论上得出较完满的结论。根据Langmuir假设,吸附为动态平衡反应,温度的变化使K值增加,说明吸附速度也增大,达到了新的平衡,因此会改变果壳活性炭的吸附量。而饱和吸附量Xm的含义是吸附剂表面吸满单分子层时的吸附量,所以Xm为确定的值,不受其他因素影响。一般吸附过程为放热过程,因此温度升高使吸量减少,吸附能力减弱。但是在实际工作体系中,要根据不同的情况,综合考虑温度的影响。
(2)压力对吸附量的影响,压力升高,气体吸附量増大,尤其是对于在常压条件下,吸附性较小的气体,压力的增加对于吸附性能有积极的促进作用这也是变压吸附的理论基础。
(3)吸附质的浓度对吸附量的影响:就吸附质的性质而言,其溶解度大小、分子极性、分子量大小对吸附性能都有一定影响。对于同一种物质来说,开始时吸附量随着吸附质的浓度增加而增大,成一条直线,然后缓慢增大,达到一定的吸附量后将不再改变。分别对其用弗罗德里希公式和朗格缪尔等温吸附式处理实验数据,其结果基本是一条直线,但不同的有机物与直线的吻合程度会不同。
(4)pH值对吸附量的影响:pH值对不同的吸附质其影响也是不同的对于非离子型的吸附质,其吸附量与pH值没有太大的关系;对于阳离子型的吸附质,其吸附量随着pH值的升高而增加;对于阴离子型的吸附质,其吸附量随着pH值的升高而减少。同时,溶液的pH值也影响果壳活性炭表面含氧官能团对物质的吸附。
综上所述,果壳活性炭的吸附效果跟吸附质本身的性质有着很大的关联。了解更多果壳活性炭、椰壳活性炭详情可咨询活性炭厂家:weizhen100.com热线:0371-66551099.