活性炭的吸附性能

活性炭的吸附性能

吸附形式

活性炭的吸附性能是由他的表面基团类型、比表面积和孔径的分布几个因素决定的,其吸附形式可分为物理吸附和化学吸附。

1、物理吸附

物理吸附的作用力主要是分子间的范德华力,这种引力是由分子或原子中电子的瞬间不对称偶极(激发偶极)产生的,其中足够的强度,可以吸附液体中的分子。在该吸附过程中被吸附的分子和吸附剂表面组成都不会改变,并且这种吸附是可逆的,即在吸附的同时被吸附的分子由于热运动会离开固体表面,发生解吸现象。活性炭通过物理吸附可吸附多种物质,但对各物质的吸附量有所差别,一般对芳香族化合物的吸附优于对非芳香族化合物的吸附;对支链烃类的吸附优于对直链烃类的吸附;对分子量大、沸点高的有机物的吸附优于分子量小、沸点低的有机物的吸附。

2、 化学吸附

化学吸附依赖于吸附剂和吸附质间的化学键合作用,是一种放热过程,吸附比较稳定,不易解吸,且具有不可逆性。化学吸附具有选择性,只对某种或几种特定的物质起作用。活性炭表面以酸性氧化物为主时,容易吸附极性强的化合物,阻碍非极性物质的吸附。

活性炭的吸附包括膜扩散、孔扩散及在活性炭的空隙表面吸附三个阶段。膜扩散是指被吸附的物质在活性炭表面形成水膜的扩散过程;孔扩散指被吸附物质的活性炭内部孔隙的扩散。因此吸附速率主要取决于被吸附物质想活性炭表面的扩散。

活性炭的吸附性能

吸附形式

活性炭的吸附性能是由他的表面基团类型、比表面积和孔径的分布几个因素决定的,其吸附形式可分为物理吸附和化学吸附。

1、物理吸附

物理吸附的作用力主要是分子间的范德华力,这种引力是由分子或原子中电子的瞬间不对称偶极(激发偶极)产生的,其中足够的强度,可以吸附液体中的分子。在该吸附过程中被吸附的分子和吸附剂表面组成都不会改变,并且这种吸附是可逆的,即在吸附的同时被吸附的分子由于热运动会离开固体表面,发生解吸现象。活性炭通过物理吸附可吸附多种物质,但对各物质的吸附量有所差别,一般对芳香族化合物的吸附优于对非芳香族化合物的吸附;对支链烃类的吸附优于对直链烃类的吸附;对分子量大、沸点高的有机物的吸附优于分子量小、沸点低的有机物的吸附。

2、 化学吸附

化学吸附依赖于吸附剂和吸附质间的化学键合作用,是一种放热过程,吸附比较稳定,不易解吸,且具有不可逆性。化学吸附具有选择性,只对某种或几种特定的物质起作用。活性炭表面以酸性氧化物为主时,容易吸附极性强的化合物,阻碍非极性物质的吸附。

活性炭的吸附包括膜扩散、孔扩散及在活性炭的空隙表面吸附三个阶段。膜扩散是指被吸附的物质在活性炭表面形成水膜的扩散过程;孔扩散指被吸附物质的活性炭内部孔隙的扩散。因此吸附速率主要取决于被吸附物质想活性炭表面的扩散。


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