首頁 > 產(chǎn)品知識
椰殼活性炭的吸附原理
- 字號 + -
椰殼活性炭的吸附原理主要通過化學(xué)特性吸附(形成強(qiáng)弱不一的化學(xué)鍵)，物理性吸附(范德華力)和離子交換(通過其孔隙)。椰殼活性炭在活化過程中，消除了碳基本微晶之間的各種含碳化合物和無序碳，同時也清除了基本微晶的石墨層中的一部分碳。這樣就產(chǎn)生了很多空隙，包括微孔、過渡孔和大孔，具有巨大的表面積，可高達(dá)1600m2/g。椰殼活性炭的極性基團(tuán)的吸附力較強(qiáng)，如-COOH、-OH 等。由于椰殼活性炭的吸附性能較佳，我們在計(jì)算椰殼活性炭的吸附過程中，可采用D-S方程來計(jì)算微孔容積吸附率。
椰殼活性炭在活化過程中，的表面積和復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)逐漸形成，本產(chǎn)品的孔隙的半徑大小可分為：大孔 半徑>20 000nm ;過渡孔 半徑150 ～20 000nm;微孔 半徑< 150nm;活性炭的表面積主要是由微孔提供的，椰殼活性炭的吸附可分為物理吸附和化學(xué)吸附，而吸附過程正是在這些孔隙中和表面上進(jìn)行的，它的多孔結(jié)構(gòu)提供了大量的表面積，從而使其非常容易達(dá)到吸收收集雜質(zhì)的目的。就象磁力一樣，所有的分子之間都具有相互引力。正因?yàn)槿绱耍井a(chǎn)品孔壁上的大量的分子可以產(chǎn)生強(qiáng)大的引力，從而達(dá)到將介質(zhì)中的雜質(zhì)吸引到孔徑中的目的，這就是物理吸附。指出的是，這些被吸附的雜質(zhì)的分子直徑是要小于椰殼活性炭的孔徑，這樣才可能雜質(zhì)被吸收到孔徑中。這也就是為什么我們通過不斷地改變原材料和活化條件來創(chuàng)造具有不同的孔徑結(jié)構(gòu)的活性炭，從而適用于各種雜質(zhì)吸收的應(yīng)用。
椰殼活性炭分析深度處理含酚廢水的實(shí)驗(yàn)方法，分別稱取活性炭于250mL磨口錐形瓶中，然后在每個瓶中加入150mL1.0mg/mL含酚模擬水樣，放人全溫振蕩培養(yǎng)箱，186轉(zhuǎn)/秒振蕩1h，靜置30min，離心分離，取上清液測定。
椰殼活性炭廠家分析活性炭深度處理含酚廢水的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
(1)活性炭在不同狀態(tài)，不同量對苯酚處理效果的影響。
實(shí)驗(yàn)條件：按照實(shí)驗(yàn)方法，pH3.0，處理溫度200℃，改變活性炭狀態(tài)和活性炭量，以確定不同狀態(tài)，不同量活性炭對苯酚處理效果的影響。
由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，粉末狀活性炭比顆粒狀活性炭的去除效率要好。
(2)椰殼活性炭在不同的溫度下對苯酚處理效率的影響。
實(shí)驗(yàn)條件：含酚廢水1.0mg/mL，pH3.0，活性炭1.0克，其他條件相同。
由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，隨著溫度的升高，椰殼活性炭對苯酚的濃度去除率有明顯的下降趨勢。因此根據(jù)反應(yīng)溫度和去除率關(guān)系可得，溫度的升高對苯酚是不利的。該試驗(yàn)的佳溫度20一25℃。
(3)椰殼活性炭在不同PH值的條件下對苯酚去除效率的影響。
實(shí)驗(yàn)條件：含酚廢水1.0mg/mL，溫度200C，其他條件相同。
活性炭是用木材、煤、果殼等含碳物質(zhì)在高溫缺氧條件下活化制成，它具有巨大的比表面積(500-1700m2/g)。水處理過程中使用的活性炭有粉末炭和粒狀炭兩類。粉末炭采用混懸接觸吸附方式，而粒狀炭則采用過濾吸附方式。活性炭吸附法廣泛用于給水處理及廢水二級處理出水的深度處理。其主要優(yōu)點(diǎn)是處理程度高，效果穩(wěn)定。缺點(diǎn)是處理費(fèi)用高昂。
活性炭用木屑、果殼、褐煤等含碳物質(zhì)為原料，經(jīng)碳化和活化制成。有粉狀(粒徑為10~50微米)和顆粒狀(粒徑為0.4~2.4毫米)兩種。通性是多孔，比表面積大。總表面積達(dá)每克500~1000㎡。主要性能參數(shù)是吸附容量和吸附速率。吸附容量是單位重量活性炭達(dá)到吸附飽和時能吸附的溶質(zhì)量，和原料、制造過程及再生方法有關(guān)。吸附容量越大，所用活性炭量越省。吸附速率是指單位重量活性炭在單位時間內(nèi)能吸附的溶質(zhì)量。因吸附有選擇性，性能參數(shù)應(yīng)由實(shí)驗(yàn)測定。顆粒活性炭要有一定的機(jī)械強(qiáng)度和粒徑規(guī)格。
活性炭在同溫同壓下,不同吸附劑對一定分子的吸附能力有所不同。
X/M=kC1/n
式中X為活性炭吸附的溶質(zhì)量;M為所加活性炭重量;C為達(dá)到吸附平衡時，水中溶質(zhì)濃度;k和n為試驗(yàn)得出的常數(shù)。
吸附類型
活性炭吸附類型據(jù)固體外表吸附力的不一樣，吸附可分為物理吸附、化學(xué)吸附同離子交流吸附等三種類型:
折疊物理吸附
吸附劑和吸附質(zhì)(溶質(zhì))經(jīng)過分子力發(fā)作的吸附稱為物理吸附。這是最常見的一種吸附表象，它的特點(diǎn)是被吸附物的分子不是附著在吸附劑外表固定點(diǎn)上，而稍能在介面上作自在挪動。因?yàn)槲绞欠肿恿?dǎo)致的，吸附熱較小，物理吸附不需求活化能，在低溫條件下即可進(jìn)行。這種吸附是可逆的，在吸附的一起被吸附的分子由子熱運(yùn)動還會脫離固體外表，這種表象稱為解吸。物理吸附可構(gòu)成單分子吸附層或多分子吸附層。因?yàn)榉肿娱g力是普遍存在的，所以一種吸附劑可吸附多種物質(zhì)，但因?yàn)槲劫|(zhì)(溶質(zhì))性質(zhì)不一樣，吸附的量也有所不一樣。這種吸附表象與吸附劑的外表積、細(xì)孔散布有密切關(guān)系。
折疊化學(xué)吸附
吸附劑和吸附質(zhì)(溶質(zhì))之間靠化學(xué)鍵的效果，發(fā)作化學(xué)反應(yīng)，使吸附劑與吸附質(zhì)(溶質(zhì))之間結(jié)實(shí)的聯(lián)絡(luò)在一起。因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)需求很多的活化能，通常需求在較高溫度下進(jìn)行，吸附熱較大。化學(xué)吸附是一種選擇性吸附，即一種吸附劑只對某種或特定幾種物質(zhì)有吸附效果。因?yàn)榛瘜W(xué)吸附是靠吸附劑和吸附質(zhì)直接的化學(xué)鍵力進(jìn)行的，所以化學(xué)吸附僅能構(gòu)成單分于層，吸附是比較穩(wěn)定的，不易解吸，這種吸附與吸附劑的外表化學(xué)性質(zhì)直接有關(guān)，與吸附質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。
折疊交流吸附
一種物質(zhì)的離子因?yàn)殪o電引力集聚在吸附劑外表的帶電點(diǎn)上，在吸附過程中，伴隨著等量離子的交流，即每吸附一個吸附質(zhì)(溶質(zhì))的離子。吸附劑一起要放出一個等量的離子，即離子交流。離子的電荷是交流吸附的決定因素。若是吸附質(zhì)(溶質(zhì))的濃度一樣，離子所帶的電荷越多，它在吸附劑外表上的反電荷點(diǎn)上的吸附力越強(qiáng)。關(guān)于電荷一樣的離子，水化半徑越小，越能更嚴(yán)密地接近于吸附點(diǎn)，有利于吸附。 物理吸附、化學(xué)吸贊同離子交流吸附往往一起存在，在活性炭吸附法水處理過程中，使用3種吸附的歸納效果到達(dá)去掉污染物的意圖。關(guān)于不一樣的吸附物質(zhì)，3種吸附所起的效果不一樣。