影响活性炭吸附的因素有哪些

活性炭吸附剂的性质

其表面积越大,吸附能力就越强; 活性炭是非极性分子,易于吸附非极性或极性很低的吸附质;活性炭吸附剂颗粒的大小,细孔的构造和分布情况以及表面化学性质等对吸附也有很大的影响。

吸附质的性质

取决于其溶解度、表面自由能、极性、吸附质分子的大小和不饱和度、附质的浓度等。

废水PH值

活性炭一般在酸性溶液中比在碱性溶液中有较高的吸附率。PH值会对吸附质在水中存在的状态及溶解度等产生影响,从而影响吸附效果。

共存物质

共存多种吸附质时,活性炭对某种吸附质的吸附能力比只含该种吸附质时的吸附能力差。

温度

温度对活性炭的吸附影响较小。

接触时间

应保z活性炭与吸附质有一定的接触时间,使吸附接近平衡,充分利用吸附能力。

活性炭化学性

活性炭的吸附除了物理吸附,还有化学吸附。活性炭的吸附性既取决于孔隙结构,又取决于化学组成。活性炭不仅含碳,而且含少量的化学结合、功能团开工的氧和氢,例如羰基、羧基、酚类、内酯类、醌类、醚类。这些表面上含有的氧化物和络合物,有些来自原料的衍生物,有些是在活化时、活化后由空气或水蒸气的作用而生成。有时还会生成表面硫化物和氯化物。在活化中原料所含矿物质集中到活性炭里成为灰分,灰分的主要成分是碱金属和碱土金属的盐类,如碳酸盐和磷酸盐等。这些灰分含量可经水洗或酸洗的处理而降低。

活性炭催化性

活性炭在许多吸附过程中伴有催化反应,表现出催化剂的活性。例如活性炭吸附二氧化硫经催化氧化变成三氧化硫。由于活性炭有特异的表面含氧化合物或络合物的存在,对多种反应具有催化剂的活性,例如使氯气和一氧化碳生成光气。由于活性炭和载持物之间会形成络合物,这种络合物催化剂使催化活性大增,例如载持钯盐的活性炭,即使没有铜盐的催化剂存在,烯烃的氧化反应也能催化进行,而且速度快、选择性高。由于活性炭具有发达的细孔结构、巨大的内表面积和很好的耐热性、耐酸性、耐碱性,可作为催化剂的载体。例如,有机化学中加氢、脱氢环化、异构化等的反应中,活性炭是铂、钯催化剂的优良载体。

活性炭机械性

  1. 粒度:采用一套标准筛筛分法,求出留在和通过每只筛子的活性炭重量,表示粒度分布。
  2. 静观密度或堆密度:饮食孔隙容积和颗粒间空隙容积的单位体积活性炭的重量。
  3. 体积密度和颗粒密度:饮食孔隙容积而不饮食颗粒间空隙容积的单位体积活性炭的重量。
  4. 强度:即活性炭的耐破碎性。
  5. 耐磨性:即耐磨损或抗磨擦的性能。

这些机械性质直接影响活性炭应用,例如:密度影响容器大小;粉炭粗细影响过滤;粒炭粒度分布影响流体阻力和压降;破碎性影响活性炭使用寿命和废炭再生。

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