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活性炭吸附的主要影响因素
发布时间:2024-03-30
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(1)活性炭的性质

 

 由于吸附现象发生在吸附剂表面上,所以吸附剂的比表面积是影响吸附的重要因素之一,比表面积也大,吸附性能越好。

  因为吸附过程可以看成三个阶段,内扩散对吸附速度影响很大,所以活性炭的微孔分布是影响吸附的另一个重要因素。

  此外,活性炭的表面化学性质、极性及所带电荷也影响吸附的效果。用于水处理的活性炭应有三项要求:吸附容量大,吸附速度快‘吸附强度好。活性炭的吸附容量除其余他外界条件外,主要与活性炭的比表面积有关,比表面积大,微孔水量多,可吸附在细孔壁上的吸附质就多。吸附速度主要与粒度及细孔分布有关,水处理用的活性炭,要求过渡孔较为发达,有利于吸附质向微孔中扩散,活性炭的粒度越小吸附速度越快,但阻力损失要增大,一般在8~30目范围较宜。活性炭的机械强度,则直接影响活性炭是使用寿命。

  

(2)吸附质(溶质或污染物)的性质

 

   同一种活性炭对于不同污染物的吸附能力有很大差别。

  ①溶解度  对于一族物质的溶解度随链的加长而降低,而吸附容量随同系物的系列上升或分子量的增大增加。溶解度越小,越易吸附。

  ②分子构造  吸附质分子的大小和化学结构对吸附也有较大的影响。因为吸附速度受内扩散速度的影响,吸附质分子的大小与活性炭孔径大小相当,*利于吸附。在同

系物中,分子大的较分子小的易吸附。不饱和键的有机物叫饱和的易吸附。芳香族的有机物较脂肪族的有机物易于吸附。

  ③极性  活性炭基本可以看成是一种非极性的吸附剂,对水中非极性物质的吸附能力较极性物质的为大。

  ④吸附质的浓度  吸附质的浓度在一定范围时,随着浓度增高,吸附容量增大。因此吸附质的浓度变化时,活性炭对该种吸附质的吸附容量也变化。


(3)水的性质  


  ①  pH值的影响。溶液pH值对吸附的影响,要与活性炭和吸附质的影响综合考虑。溶液pH值控制了电解质的离解度,当pH值达到某个范围时,这些化合物就要离解,影响这些化合物的吸附。溶液的pH值会影响吸附质在水中存在状态、溶解度及带点情况,从而对吸附效果有影响。

  活性炭从水中吸附有机污染物质的效果,一般水溶液pH值增加而降低,pH值高于9·0时,不易吸附,pH值较低时效果较好。在实际应用中,通过实验确定*佳pH值范围。

  ②溶解度的影响。因为液相吸附时吸附热较小,所以溶液温度的影响较小。吸附是放热反应。吸附热,即活性炭吸附单位质量的吸附质放出的总热量,以kj/mol为单位。吸附热越大,温度对吸附的影响越大。另外一方面,温度对物质的溶解度有影响,因此对吸附也有影响。用活性炭处理水时,温度对吸附的影响不显著。

  ③多组分吸附质共存的影响。应用吸附法处理水时,通常水中不是单一的污染物质,而是多组分污染物的混合物。在吸附时,它们之间可以工吸附,即可互相促进又可互相干扰。一般情况下,多组分吸附时的吸附容量比但组分吸附时低。

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