粉状活性炭对水中溶质分子的吸附是一个复杂的过程

加入时间:2022/11/26 10:46:04 浏览:208次

 

粉状活性炭

 

活性炭是一种非极性吸附剂。外观为深黑色,有颗粒状和粉状活性炭两种。近年来,开发了球形活性炭、浸渍活性炭和聚合物涂层活性炭等新型活性炭。粉状活性炭的主要成分除了碳以外,还有少量的氧、氢、硫等元素,还有水分和灰分。具有巨大的比表面积(通常高达500~1700m2/g)和特别发达的微孔,良好的吸附性能和化学稳定性,能耐强酸强碱,能承受水浸、高温高压,不易破碎。

粉状活性炭对水中溶质分子的吸附是一个复杂的过程,是多种力共同作用的结果,包括离子引力、范德华力、化学混合力。根据吸附的双速率扩散理论,吸附是由快速扩散和慢速扩散两个阶段组成的双速率过程。几个小时即可完成快速扩散,发挥活性炭60%-80%的吸附能力。快速扩散是溶质分子在阻力较小的大孔隙中扩散的过程,这些大孔隙沿碳颗粒的径向均匀分布。这些大孔产生径向扩散阻力。当分子进一步从大孔扩散到与大孔相通的微孔中时,由于孔径窄造成的阻力大,速度极慢。微孔均匀地分布在碳颗粒中,但它们不构成径向扩散阻力。影响粉状活性炭吸附的因素涉及溶质分子极性、分子量和空间结构,取决于水质特性。活性炭对不同的物质分子有选择性吸附。
 

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