活性碳的吸附性能及具体影响因素

活性碳过滤器每个人都应该听说，活性炭作为过滤材料并不是每个人都不熟悉的。 它是一种高质量的吸附剂。 它使用木材碳，竹碳，各种类型的果壳和优质煤炭作为原料。 原料经过粉碎，筛分，催化剂活化，漂洗，干燥和筛选后，通过一系列使用物理和化学方法的过程进行处理。 活性炭具有物理吸收和化学吸收的双重特征。 它可以选择性地吸收气相和液相中的各种物质，从而达到脱色和精制，抑制毒物和气味以及净化和净化的目的。

  1.活性炭的吸附

  吸收特性是活性炭的特定特性。 活性炭具有类似石墨的晶粒，但具有不规则的微晶。 在活化过程中，在微晶之间形成不同样式和尺寸的间隙。 根据IUPAC方法：微孔小于1.0nm，中孔为1〜25nm，大孔大于25nm。 活性炭微孔的间隙容量一般仅为0.25〜0.9Ml / g，间隙数约为1020 / g，所有微孔的比表面积约为500〜1500㎡/ g，有的为 高达3500〜5000㎡/ g。 的。 这样的间隙，特别是微孔，提供了较大的表面积。

  基本上，超过95％的活性炭表面积在微孔中。 因此，微孔是决定活性炭吸附特性的关键因素。 中孔的间隙容量一般为0.02〜1.0mL / g，比表面积可达数百平方米。 它可以为吸附剂进入微孔提供入口，并且可以直接吸收非常大的分子。 大孔的间隙容量一般为0.2〜0.5mL / g，比表面积为0.5〜2㎡/ g。 其功能之一是使被吸附物分子迅速渗透到活性炭内部的较小间隙中。 二是做到这是催化剂载体。 当用作催化剂载体时，该催化剂在微孔中仅具有少量沉淀，并且大部分在大孔和中孔中沉淀。

  2.影响活性炭吸附的具体因素

  鉴于活性炭水处理过程中的吸收过程和工作原理复杂，影响因素很多，包括活性炭的特性，水中污染物的特性，活性炭处理的工艺原理和选择方法。 运行参数与实际运行条件有关。

  1）活性炭的特性

  用于水处理的活性炭应具有三个要求：吸收容量大，吸收速度快，机械强度好。 除其他外部条件外，活性炭的吸收能力还与活性炭的比表面积特别相关。 比表面积大，并且微孔的数量大，并且在孔壁上可以吸收更多的吸附剂。 吸收速率具体地与粒径和孔分布有关。 用于水处理的活性炭需要相对发达的过渡孔半径为2.0-100nm，这对于吸收物质向微孔中的扩散是有利的。 活性炭的粒径越小，吸收速率越快，但是压头损失将增加，通常在8-30目范围内。 活性炭机械设备的耐磨性直接影响活性炭的使用寿命。

  2）吸附剂，溶质或污染物的特性在相同类型的活性炭吸收不同污染物的能力上有很大差异。

  a。 溶解度

  同一组物质的溶解度随链的延长而降低，吸收能力随同系物系列的增加或分子量的增加而增加。 溶解度越低，越容易吸收。 例如，活性炭从水中吸收有机酸的顺序是甲酸→乙酸→丙酸→丁酸。

  b。 分子大小和化学结构

  被吸附物分子的大小和化学结构也对吸附有很大影响。 由于吸收速率受内部扩散速率的影响，因此被吸附物和溶质分子的大小与活性炭的孔径成正比，这更有利于吸收。 在同源序列中，大分子比小分子更容易吸收，带有不饱和键的有机物更饱和，更易于吸收，芳香族有机物比脂族有机物更容易吸收。

  C。 极性

  活性炭基本上可以被认为是一种非极性吸附剂，它在水中吸收非极性物质的能力超过了极性物质。

  d。 吸收质量浓度

  当吸收物质的浓度在一定范围内时，吸收能力随着浓度的增加而增加。 因此，吸附质和溶质的浓度发生变化，活性炭对该吸附质和溶质的吸附容量也发生变化。

  3）溶液pH

  溶液的pH值对吸收的影响应综合考虑活性炭，吸收物质和溶质的影响。 溶液的pH值可调节酸性或碱性化合物的离解度。 当pH达到一定范围时，此类化合物需要解离，这影响了此类化合物的吸收。 溶液的pH值还将影响被吸附物和溶质的溶解度，并影响胶体物质的带电。 鉴于活性炭可以吸收水中的氢和氧离子，它会影响其他离子的吸收。 活性炭从水中吸收有机污染物的实际效果通常随着溶液pH值的增加而降低。 当pH值高于9.0时，不容易吸收。  pH值越低，实际效果越好。 在特定应用中，应使用实验来阐明合适的pH范围。

  4）溶液温度

  由于当吸收液相时吸收的热量很小，因此溶液温度的影响很小。 吸收是放热反应。 吸收热越大，温度对吸收的影响越大。 另一方面，温度对物质的溶解度有影响，因此对吸收也有影响。 当使用活性炭处理污水时，温度对吸收的影响并不明显。

  5）多组分吸附物质的共存

  使用吸收法处理水时，通常水不是单一污染物，而是多组分污染物的混合物。 吸收时，它们可以互相吸收，互相促进或互相影响。 通常情况下，多组分吸收的吸收能力低于单组分吸收的吸收能力。

  6）吸收实际操作条件

  由于活性炭液相吸附，外部扩散或液膜扩散速率对吸附有影响，因此吸附管的类型，接触时间，即水流速等均对吸附有影响。 吸附的实际效果。

  以上是对活性炭吸附的介绍以及影响活性炭吸附的具体因素。 通过这些介绍，我们知道有许多因素会影响活性炭的吸附。 因此，在选择活性炭作为过滤材料时，必须注意这些影响因素。 活性炭的过滤效果更好。

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