由于活性炭表面上的碳原子在能量上是不等值的,这些原子含有不饱和键,因此具有与外来分子或基团发生化学作用的趋势,对某些有机物有较强的吸附力。活性炭的强大吸附能力即在于它具有这样大的吸附面积。活性炭的孔隙大小分布很宽,从-nm到mm以上,一般按孔径大小分为微孔、过渡孔和大孔。在吸附过程中,决定活性炭吸附能力的是微孔结构。活性炭的全部比表面几乎都是微孔构成的,粗孔和过
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由于活性炭表面上的碳原子在能量上是不等值的,这些原子含有不饱和键,因此具有与外来分子或基团发生化学作用的趋势,对某些有机物有较强的吸附力。活性炭的强大吸附能力即在于它具有这样大的吸附面积。活性炭的孔隙大小分布很宽,从-nm到mm以上,一般按孔径大小分为微孔、过渡孔和大孔。在吸附过程中,决定活性炭吸附能力的是微孔结构。活性炭的全部比表面几乎都是微孔构成的,粗孔和过渡孔只起着吸附通道作用,但它们的存在和分布在相当程度上影响了吸附和脱附速率。研究表明:在吸附过程中发生溶质由溶剂向活性炭吸附剂表面的质量传递,推动力可以是溶质的疏水特性或溶质对吸附剂表面的亲和性,或两者均存在。
脱色效果随时间增加而增强的幅度较大;min以后,脱色效果随时间增加只略有增强,基本趋于饱和吸附状态。反应混合液中三氯蔗糖的含量随脱色时间的增加而降,故脱色时间为min较适宜。温度的影响在三氯蔗糖反应混合液中加入%活性炭, 在不同温度下搅拌脱色min,脱色效果随脱色温度的增加而增强,但脱色温度对反应混合液中三氯蔗糖含量的影响不是很有规律,三氯蔗糖含量在%~%之间变化,损失率小于%。因三氯蔗糖反应混合液为溶液,由于沸点的限定,故脱色温度选择℃。
活性炭吸附净水原理:活性炭吸附水中溶质分子是一个复杂的过程,是几种力综合作用的结果,包括离子吸引力、范德华力、化学杂和力。根据吸附的双速率扩散理论认为,吸附是一个由迅速扩散和缓慢扩散两阶段构成的双速过程,迅速扩散在数小时内即完成,发挥了60%-80%活性炭的吸附容量。迅速扩散是溶质分子在碳粒内沿径向均匀分布的阻力小的大孔隙中扩散的过程。这些大孔隙产生径向的扩散阻力。当分子从大孔进一步进入与大孔相通的微孔中扩散时,由于受到狭窄孔径所产生的很大阻力,从而极为缓慢。微孔也是在碳粒内均匀分布,但不构成径向的扩散阻力。影响活性炭吸附的因素涉及溶质分子极性、分子量大小、空间结构,这一点取决于水源水质的特征。活性炭对不同的物质分子具有选择吸附性。
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