鞏義果殼活性炭的超強(qiáng)吸附性關(guān)于它的廣泛應(yīng)用
作者: 時(shí)間:2019-05-13
活性炭是一個(gè)非常小的碳顆粒,具有很大的表面積,并且在碳顆粒中有更小的孔隙——毛細(xì)管。毛細(xì)管具有很強(qiáng)的吸附能力,由于椰殼活性炭的表面積較大,可以與氣體(雜質(zhì))充分接觸,當(dāng)這些氣體(雜質(zhì))進(jìn)入毛細(xì)管時(shí),被吸附凈化。
活性炭過濾器通常用于去除水中的有機(jī)化合物和/或從水中提取游離氯,從而使水適合排放或用于制造工藝。去除飲用水中的有機(jī)物,如腐殖酸和黃腐酸,可以防止水中的氯與酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成三鹵甲烷,這是一種已知的致癌物??捎糜谒幚淼拿嘿|(zhì)顆?;钚蕴亢头蹱罨钚蕴孔饔孟嗤?。
在電子顯微鏡下,發(fā)現(xiàn)了活性炭的高表面積結(jié)構(gòu)。單個(gè)顆粒呈強(qiáng)烈卷曲狀,并表現(xiàn)出各種孔隙度;在許多地區(qū),石墨類材料的平面彼此平行,彼此之間僅相隔幾納米左右。這些微孔為吸附提供了極好的條件,因?yàn)槲讲牧峡梢酝瑫r(shí)與許多表面相互作用?;钚蕴康奈叫阅軠y試通常是在高真空條件下,氮?dú)庠?7k時(shí)進(jìn)行的,但從日常生活中來看,活性炭完全可以產(chǎn)生相同的吸附性能,它可以從環(huán)境中吸附100°C下的蒸汽液態(tài)水和1/ 10000大氣壓下的蒸汽液態(tài)水。
在物理上,活性炭通過范德華力或倫敦色散力與材料結(jié)合。
活性炭不能很好地與某些化學(xué)物質(zhì)結(jié)合,包括醇類、醇類、氨、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿、金屬以及大多數(shù)無機(jī)物,如鋰、鈉、鐵、鉛、砷、氟和硼酸?;钚蕴看_實(shí)能很好地吸收碘,事實(shí)上,碘值mg/g (ASTM D28標(biāo)準(zhǔn)方法試驗(yàn))被用作總表面積的指標(biāo)?;钚蕴靠勺鳛楦鞣N化學(xué)物質(zhì)的底物,提高其吸附某些無機(jī)(和有機(jī))化合物的能力,如硫化氫(H2S)、氨(NH3)、甲醛(HCOH)、汞(Hg)和放射性同位素碘-131 (131I)。這種性質(zhì)稱為化學(xué)吸附。
有些碳更善于吸附大分子。糖蜜數(shù)或糖蜜效率是通過從溶液中吸附糖蜜來測量活性炭(大于20a,或大于2nm)的大孔含量。由于顏色體的大小,糖蜜的數(shù)量代表了更大的吸附物種可用的潛在孔隙體積。由于在特定的廢水應(yīng)用中,并非所有的孔隙體積都可用來吸附,而且一些吸附劑可能進(jìn)入更小的孔隙,因此不能很好地衡量特定活性炭在特定應(yīng)用中的價(jià)值。通常,這個(gè)參數(shù)在評(píng)價(jià)一系列活性炭的吸附速率時(shí)是有用的。在兩種活性炭的吸附孔體積相似的情況下,糖蜜數(shù)越高的活性炭的供料孔越大,吸附劑進(jìn)入吸附空間的效率越高。
椰子殼活性碳制品對(duì)有機(jī)物的吸附能力不隨溫度的升高而提高。相反,溫度的升高導(dǎo)致吸附分子的能量增加,導(dǎo)致吸附分子的解吸性能提高。不利于活性炭產(chǎn)品的吸附,使椰子殼活性炭產(chǎn)品的吸附能力降低。主要原因是椰子殼活性炭對(duì)有機(jī)物的吸附主要是高度發(fā)達(dá)的孔隙表面積的物理吸附,而吸附力是分子間的。當(dāng)吸附的分子需要達(dá)到化學(xué)吸附那樣的某種活化時(shí),不需要吸附。