產(chǎn)品詳情
理想的活性炭要具有在多孔中能容納最大重量的吸附質(zhì)的內(nèi)表面和大孔融。
一般活性炭的比表面范圍為450~1800m2/g,孔容為0.7~1.8mL/g。但是僅有適當(dāng)大小的孔里的部分表面和孔容對(duì)吸附是有效的。因此,總表面和孔容的數(shù)據(jù)不能用來(lái)評(píng)估活性炭的可能有效性。
微孔多的活性炭?jī)A向于吸附小分子,大孔多的活性炭?jī)A向于吸附較大的分子。活性炭粒子大小會(huì)極大地影響吸附速率,例如,用同一種活性炭從溶液中吸附同量亞甲藍(lán)的時(shí)間,因其粒子大小而大有快慢之異,50~75um的活性炭遠(yuǎn)比1~2mm的為快。活性炭的吸附速率與其大小的平方成正比。例如,粒度325目(直徑0.043mm)的活性炭吸附率比粒度20目(直徑0.833mm)的活性炭吸附效果要快375倍【即等于(0.833/0.043)2】,即活性炭細(xì)的要比粗的好。
不能認(rèn)為研細(xì)的活性炭就比同量的粒狀活性炭具有很大的比表面積。非多孔的直徑約20um的沙子的比表面積僅0.5m2/g,而粉狀活性炭或粒狀活性炭的比表面積均為500~1500m2/g。因其表面積存在于廣大的豐富的內(nèi)孔結(jié)構(gòu)之中。因此研磨對(duì)表面積而言,可略去不計(jì),但對(duì)達(dá)到平衡吸附值的時(shí)間是有些影響的。
活性炭孔的形狀不是想象那樣的圓形、是有錐形、墨水瓶形、狹縫形或其扭曲形等,形狀會(huì)影響吸附。
活性炭中的化學(xué)組分,如氧、氮、硫等和灰分中的微量金屬都會(huì)影響吸附。
二、吸附質(zhì)方面
一般有機(jī)物的吸附隨著分子量的增加而增加,甚至分子太大進(jìn)不了炭孔。吸附隨溶解度降低而增加,大于三個(gè)碳原子的分子一般都被吸附,除非它極易溶解。非極性有機(jī)物較極性有機(jī)物更易從水溶液中被吸附。有其他有機(jī)物混存時(shí)會(huì)影響吸附。分子大小相近的芳香族有機(jī)物比脂肪酸易吸附。立體異構(gòu)體對(duì)鏈烴、反式的比順式的可吸附性大。對(duì)芳基帶支鏈的相反。旋光性基本不影響吸附。
易液化或高沸點(diǎn)的氣體較易吸附。
混合氣體中,純凈狀態(tài)下易被吸附的氣體優(yōu)先被吸附。
一般無(wú)機(jī)物不易被吸附,但鉬酸鹽、氯化金、氯化高汞、銀鹽和碘例外。
三、條件方面
溫度影響擴(kuò)散速率和吸附平衡,擴(kuò)散速率與黏率等有關(guān),提高溫度會(huì)影響擴(kuò)散速率,從而達(dá)到平衡加快,但是最終的吸附量也較低。實(shí)踐上,為了達(dá)到平衡快些,可在較高溫度下操作,增加分子運(yùn)動(dòng),顯然使有機(jī)物更容易進(jìn)入炭孔;可是當(dāng)時(shí)間相對(duì)地不重要時(shí),可在較低溫度下操作,已取得較多的吸附量。
壓力增高,氣體的吸附量增大,尤其常壓下吸附性較小的氣體,這是變壓吸附的基礎(chǔ)。
氣流溫度通常推薦低于70%。活性炭雖非脫水干燥劑,但在高溫度氣體中能吸附相當(dāng)數(shù)量的水分。活性炭中的水分會(huì)使氣流中藥去除的成分?jǐn)U散先通過(guò)水分,然后到達(dá)炭表面。通過(guò)水分的擴(kuò)散比通過(guò)氣相為慢。結(jié)果加長(zhǎng)了傳質(zhì)層。
pH值會(huì)影響溶液中有色物的吸附。許多有色化合物在不同pH值下會(huì)改變結(jié)構(gòu)和色澤,在不同的pH值下用同樣的活性炭處理同樣的溶液,一般在較低pH值下有較佳的吸附。因?yàn)樵诘蚿H值下有色化合物本身呈色淺些。又因?yàn)樵诘蚿H值下吸附效率較高些。不同溶質(zhì)的吸附有不同的最佳pH值,低pH有利于有機(jī)酸的吸附,高pH值有利于有機(jī)堿的吸附。
由于活性炭制造時(shí)活化條件的不同而pH有異,水蒸氣活化的活性炭呈堿性。化學(xué)品活化的活性炭則呈酸性。為了配合應(yīng)用,活性炭的pH值可在制造時(shí)調(diào)整。

