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活性炭的吸附机理 星海净水 |
| 文章来源：星海净水 编辑：佚名 发布日期：2014/1/17 10:37:09 |
| 活性炭是一种由数百万孔隙组成的碳化物，其结构就像我们熟知的海绵。通过物理力将流体分子富集到这种表面上的过程称为“吸附”;在物理吸附过程中，吸附质分子被吸持到活性炭的表面上，而活性炭和吸附质的化学结构均未发生改变。而在化学吸附过程中，吸附质分子与活性炭的表面之间发生化学反应，并以强烈的化学键合力被活性炭吸持。 当采用微孔型椰壳活性炭进行脱色时，脱色能力很低，其原因是着色分子或色素分子一般是较大的分子，不能经由尺寸比它小的通道进入微孔内部。而椰壳活性炭对小分子物质的吸附效果极佳。气体易于被椰壳活性炭吸附，而在大孔型炭如木质活性炭中则易于脱附。 当孔隙内部发生吸附质的“液相填充”时活性炭的吸附能力达到值。在极高蒸气压力条件下，甚至在中孔(2.5nm)内部也会由于吸附质的多层吸附而引起“毛细管凝聚”(即“液相填充”)现象。 对于同系化学物质来说，活性炭吸附量可随着压力的增大而增加，也可随吸附质分子量的增大而增加。因此，活性炭对甲烷的吸附量要低于丙烷(对甲烷的吸附更困难些)。 发生于蒸气相中的物理吸附会受到一些外部工艺参数如温度和压力的影响。在较低温度和较高压力条件下，吸附效率更高，原因是在这样的工艺条件下吸附质分子的运动能力较低。这种影响也存在于含水分和有机物的体系中，水分子易于被炭的表面吸附，但是当可在活性炭表面优先吸附的有机物到达时水分子则会被及时脱附出来。发生竞争吸附的原因一般是由于分子尺寸的不同而引起的，同时分子电荷的差异也是引起这种现象的一个不容忽视的原因。 由于活性炭含有巨大的表面(一只鞋子内装入的活性炭颗粒，其表面积大约为1/2平方英里!)，涂镀的浸渍剂可在如此巨大的面积上完全分散，因此吸附质分子被浸渍的化合物捕获并反应的机率极高。这种除去吸附质的机理被称为“化学吸附”。 选购活性炭的注意事项： 熟悉它的指标：活性炭常用吸附指标主要有：碘吸附值、四氯化碳(CTC)吸附值、亚甲蓝吸附值，碘吸附值用来表示活性炭对液体物质的吸附能力，四氯化碳吸附值用来表示活性炭对气体物质的吸附能力，亚甲蓝吸附值是用来表示活性炭脱色能力的。这三种指标越高，表明活性炭的吸附能力越强。因此大家在购买活性炭时可根据自己的使用情况结合厂家提供的这些指标来选购适合自己用途的活性炭。 了解它的体积，要想提高活性炭的吸附性能，只有尽可能多地在活性炭上制造孔隙结构，孔隙越多，活性炭越酥松，相对密度也就会越轻，因此好的活性炭手感上会比较轻，在同等重量情况下，性能好的活性炭会比劣质活性炭体积大许多。 掌握其脱色能力：活性炭吸附能力的另一个表现就是脱色能力，活性炭具有能将有色液体变成浅色或无色的神奇能力，这其实就是因为活性炭吸附了有色液体里的色素分子的原因造成的。正因为活性炭的这种特性，被广泛应用于制糖工业领域中红糖变白糖的生产过程中。 |
