影響活性炭吸附的因素有哪些?活性炭的吸附受哪些因素影響較大?
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活性炭,具有良好的吸附及過濾作用,但是也有一些因素會影響活性炭的吸附性能,那麼影響活性炭吸附的因素有哪些?活性炭的吸附受哪些因素影響較大?下面小編帶大家了解一下吧。
影響因素1:活性炭吸附劑的性質
其表面積越大,吸附能力就越強; 活性炭是非極性分子,易於吸附非極性或極性很低的吸附質;活性炭吸附劑顆粒的大小,細孔的構造和分佈情況以及表面化學性質等對吸附也有很大的影響。
影響因素2:吸附質的性質
取決於其溶解度、表面自由能、極性、吸附質分子的大小和不飽和度、附質的濃度等。
影響因素3:廢水PH值
活性炭一般在酸性溶液中比在鹼性溶液中有較高的吸附率。PH值會對吸附質在水中存在的狀態及溶解度等產生影響,從而影響吸附效果。
影響因素4:共存物質
共存多種吸附質時,活性炭對某種吸附質的吸附能力比只含該種吸附質時的吸附能力差。
影響因素5:溫度
溫度對活性炭的吸附影響較小。
影響因素6:接觸時間
應保z活性炭與吸附質有一定的接觸時間,使吸附接近平衡,充分利用吸附能力。
影響因素7:活性炭化學性
活性炭的吸附除了物理吸附,還有化學吸附。活性炭的吸附性既取決於孔隙結構,又取決於化學組成。活性炭不僅含碳,而且含少量的化學結合、功能團開工的氧和氫,例如羰基、羧基、酚類、內酯類、醌類、醚類。這些表面上含有的氧化物和絡合物,有些來自原料的衍生物,有些是在活化時、活化後由空氣或水蒸氣的作用而生成。有時還會生成表面硫化物和氯化物。在活化中原料所含礦物質集中到活性炭里成為灰分,灰分的主要成分是鹼金屬和鹼土金屬的鹽類,如碳酸鹽和磷酸鹽等。這些灰分含量可經水洗或酸洗的處理而降低。
影響因素8:活性炭催化性
活性炭在許多吸附過程中伴有催化反應,表現出催化劑的活性。例如活性炭吸附二氧化硫經催化氧化變成三氧化硫。由於活性炭有特異的表面含氧化合物或絡合物的存在,對多種反應具有催化劑的活性,例如使氯氣和一氧化碳生成光氣。由於活性炭和載持物之間會形成絡合物,這種絡合物催化劑使催化活性大增,例如載持鈀鹽的活性炭,即使沒有銅鹽的催化劑存在,烯烴的氧化反應也能催化進行,而且速度快、選擇性高。由於活性炭具有發達的細孔結構、巨大的內表面積和很好的耐熱性、耐酸性、耐鹼性,可作為催化劑的載體。例如,有機化學中加氫、脫氫環化、異構化等的反應中,活性炭是鉑、鈀催化劑的優良載體。
影響因素9:活性炭機械性
- 粒度:採用一套標準篩篩分法,求出留在和通過每隻篩子的活性炭重量,表示粒度分佈。
- 靜觀密度或堆密度:飲食孔隙容積和顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。
- 體積密度和顆粒密度:飲食孔隙容積而不飲食顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。
- 強度:即活性炭的耐破碎性。
- 耐磨性:即耐磨損或抗磨擦的性能。
這些機械性質直接影響活性炭應用,例如:密度影響容器大小;粉炭粗細影響過濾;粒炭粒度分佈影響流體阻力和壓降;破碎性影響活性炭使用壽命和廢炭再生。
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