吸附是指液体或气体附着集中于固体表面的作用,一般的活性炭都能发生这种作用。吸附与吸收不同,吸收是指让液体或气体进入固体的内部的原子结构中,但活性碳并不具备这样的能力,它的吸附作用只是一个表面现象,所以只发生于它的表面。
活性炭吸附剂的性质活性炭的比表面积越大,吸附能力就越强;活性炭是非极性分子,易于吸附非极性或极性很低的吸附质;活性炭吸附剂颗粒的大小,细孔的构造和分布情况以及表面化学性质等对吸附也有很大的影响。②吸附质的性质取决于其溶解度、表面自由能、极性、吸附质分子的大小和不饱和度、附质的浓度等
山东临朐县海源活性炭厂,地址:潍坊市临朐县冶源镇西圈村,主要产品 蜂窝活性炭,柱状活性炭 ,颗粒活性炭 用于净化及气相吸附,工业废气吸附,烤漆房,确定活性炭吸附性能及物化性能指标值在活性炭评价体系中应纳入以下活性炭评价指标:碘值(碘值越大,炭粒越多,强度越低。很多研究结果表明,碘值与出水水质并没有必然的联系)、亚甲蓝吸附值、丹宁酸吸附值、腐殖酸吸附值、强度、有效粒径、均匀系数、灰分、水分、漂浮物、比表面积、孔容积、pH值、堆重,以确定活性炭吸附性能和理化性能的优劣。1.活性炭吸附容量
活性炭动态过滤试验是选择饮用水用活性炭的重要依据之一。活性炭动态过滤试验充分结合了当地原水水质特征,进行活性炭对有机物去除效果比较,是较为科学的一种方式。我们可以根据活性炭过滤吸附试验计算出单位质量活性炭的动态吸附容量、活性炭处理水量倍数、活性炭穿透时间、水头损失、反冲频率等。
山东临朐县海源活性炭厂,地址:潍坊市临朐县冶源镇西圈村,主要产品 蜂窝活性炭,柱状活性炭 ,颗粒活性炭 用于净化及气相吸附,工业废气吸附,烤漆房,吸附过程:由于固体表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学键力,当此固体表面与气体接触时,就能吸引气体分子,使其浓聚并保持在固体表面,此现象称为吸附。利用固体表面的吸附能力,使废气与大表面的多孔性固体物质相接触,废气中的污染物被吸附在固体表面上,使其与气体混合物分离,达到净化目的。其实质是一个吸附浓缩的过程。(2)脱附+催化燃烧:活性炭接近饱和后,对活性炭进行脱附再生(热空气脱附),脱附产生高浓度有机废气进行催化燃烧使得废气得到净化。根据废气性质和回用价值性,也可使用蒸汽脱附,再经过冷凝器冷凝成液体然后分离,分离回收有机溶剂。
活性炭是一种很细小的炭粒 有很大的表面积,而且炭粒中还有更细小的孔——毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力,由于炭粒的表面积很大,所以能与气体(杂质)充分接触。当这些气体(杂质)碰到毛细管被吸附,起净化作用。活性炭的表面积研究是非常重要的,活性炭的比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的,国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测,现在国内也被淘汰了。目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法,国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的,请参看中国国家标准(GB/T 19587-2004)-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作,由于样品吸附能力的不同,有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间,如果测试过程没有实现完全自动化,那测试人员就时刻都不能离开,并且要高度集中,观察仪表盘,操控旋钮,稍不留神就会导致测试过程的失败,这会浪费测试人员很多的宝贵时间。F-Sorb 2400比表面积测试仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器(兼备直接对比法),更重要的F-Sorb 2400比表面积测试仪是迄今为止国内完全自动化智能化的比表面积检测设备,其测试结果与国际一致性很高,稳定性也很好,同时减少人为误差,提高测试结果性。
活性炭吸附的主要特点
吸附剂:能有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。
吸附剂可按孔径大小、颗粒形状、化学成分、表面极性等分类,如粗孔和细孔吸附剂,粉状、粒状、条状吸附剂,碳质和氧化物吸附剂,极性和非极性吸附剂等。
常用的吸附剂有以碳质为原料的各种活性炭吸附剂和金属、非金属氧化物类吸附剂(如硅胶、氧化铝、分子筛、天然黏土等)。
活性炭与其它吸附剂如硅胶、活性白土、沸石以及各种树脂类吸附剂相比较时,具有许多特点。
属于非极性吸附
是疏水性的非极性吸附剂,能选择性地吸附非极性物质,而对不饱和的含碳化合物,如含双键或三键的化合物,选择性吸附的能力小。
硅胶、矾土类吸附剂是极性(亲水性)吸附剂,对极性分于的选择性吸附能力大,即对不饱和的含碳化合物的吸附力大。例如,以活性炭和硅胶作为色谱柱,分离溶于石油醚溶液中的肉桂酸、硬脂酸和软脂酸的混合物时,吸附的次序两者恰好相反。
杜宾宁认为,在活性炭的吸附中,由于活性炭的非极性的性质,只有范德华力中的弥散力的作用引起物理吸附。这种弥散力的产生是由于在任何分子(包括非极性分子)之间负电荷在电子云不同点上发生偶然的瞬时集聚而引起的。这特点使活性炭较适合于对有机化合物的吸附,特别是芳香族化合物。因此,活性炭吸附有如下规律:
对芳香族化合物的吸附优于对非芳香族化合物的吸附,如对苯的吸附优于对环己烷的吸附;
对带有支链的烃类吸附,总是优于对直链烃类的吸附;
对有机物中含有和不含有无机基团的吸附不一样,凡含有无机基团的总是低于不含有无机基团的化合物。如对吡啶的吸附总是低于对苯的吸附;
对分子量大的和沸点高的化合物的吸附总是分子量小的和沸点低的化合物,等等。
比表面积大
活性炭的比表面积大,而平均孔径小,说明活性炭主要是微孔。活性炭的比表面积不同,吸附性能也不同,一般比表面积大的,吸附能力也大,但是,比表面积相同的活性炭,吸附能力也可能有很大差别,这是由于活性炭的孔隙形状和孔径分布、表面化学性质和灰分含量不同等原因所放。
有较发达的孔隙结构
活性炭具有发达的孔隙结构,除活性炭分子筛以外,孔径分布范围较广,因此,能吸附分子大小不同的各种物质,但选择性的吸附分离效果较差。吸附质分子的大小与活性炭孔隙大小相对应时有利于吸附。有人认为,当活性炭的孔隙半径比吸附质分子的半径大3-4倍时,有利于吸附。液体分子一般比气体分子大,一般过渡孔较发达的活性炭有利于液相吸附,例如,糖用炭适用于除去糖液个的大分子杂质;微孔发达的活性炭适用于气相吸附,对于低浓度的和低沸点的气体和蒸汽的吸附能力也是很大的。
孔径大小相近,比表面积相同的两种活性炭,对分子虽相同的化合物进行吸附时,吸附能力往往不同,这可能与活性炭的孔隙形状、表面性质和活性炭与吸附质的亲合力有关。