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活性炭对物质的吸附作用是怎样的?

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发布日期:2022-01-30 作者: 点击:

  乐鱼app下载-乐鱼登录对物质的吸附作用。


  (1)物理吸附。


  吸附剂和吸附剂(溶质)通过范德华力产生的吸附称为物理吸附。这是常见的吸附现象,其特点是吸附物的分子不附着在吸附剂表面的固定点上,而是可以在界面上自动移动一点。因为吸附是分子力引起的,吸附热小,物理吸附不需要活化能,可以在低温下进行。这种吸附是可逆的,吸附的分子会因为热运动而离开固体表面,这叫解吸。物理吸附可以形成单分子吸附层或多分子吸附层。由于分子间力普遍存在,一种吸附剂可以吸附多种物质,但由于吸附质的不同,吸附量也不同。这种吸附现象与吸附剂的表面积和孔径的匹配密切相关。


  (2)化学吸附。


  一些吸附剂通过化学键与吸附质(溶液)发生化学反应,使吸附剂与吸附质牢固联系在一起。由于化学反应需要大量的活化能,一般需要在较高的温度下进行,吸附热量较大。化学吸附是一种选择性吸附,即一种吸附剂只吸附某种或特定物质。由于化学吸附是由吸附剂和吸附质之间的化学键力进行的,化学吸收只能形成单分子层。吸附相对稳定,不易解吸。这种吸附直接关系到吸附剂的表面化学性质和吸附质的化学性质。

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  (3)吸附目标污染物。


  活性炭对水中有机物有很好的吸附特性。活性炭容易吸附的有机物有芳香溶剂、氯化芳烃、酚类和氯酚类、多核芳烃类、农药和除草剂、氯化非芳烃类和高分子烃类。活性炭不易吸附的有机物有醇类、低分子酮类、酸类、醛类、糖类和淀粉类、分子量高的有机物或胶体物质和低分子脂肪类。活性炭对有机物去除的差异主要受有机物特性的影响,主要与有机物的极性和分子大小有关。溶解度可以反映溶质与水形成氢键的能力。溶解度越强,溶质与溶剂的亲和力越强。因此,同尺寸的有机物溶解度越大,亲水性越强,活性炭吸附性越差,而溶解度小、亲水性差、非极性或弱极性的有机物吸附能力越强。


  (4)吸附芳香族化合物。


  水中芳香族化合物种类繁多,如农药、除草剂、表面活化剂、天然色素和酚类物质。这种化合物与活性炭形成复合物。活性炭中的羧基氧是电子给体,溶质中的芳环是电子受体。芳环中有n0。当一种替代基被替代时,它的作用会得到加强。活性炭的羧基可以吸附芳族化合物,但这不是活性炭吸附芳族化合物的途径。活性炭表面的酸性氧化物削弱了芳族化合物的亲和力。


  (5)吸附无机物。


  活性炭对无机物也有一定的吸附能力。数据显示,粒状活性炭对ag 、cd2 、cr04等离子体的吸附去除率可达85%以上(浓度以金属计为13-55微克升),对水中大部分金属如锑、铋、锡、汞、铅、铁、钴、镍等具有良好的吸附潜力。活性炭对水中卤素分子氯溴碘的吸附能力顺序良好,强度强,但对卤素离子的吸附能力不好。


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