活性炭的吸附原理

活性炭的吸附可分為物理吸附和化學(xué)吸附.

一、 物理吸附 主要發(fā)生在活性炭去除液相和氣相中雜質(zhì)的過程中.活性炭的多孔結(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.正因為如此,活性炭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.必須指出的是,這些被吸附的雜質(zhì)的分子直徑必須是要小于活性炭的孔徑,這樣才可可能保證雜質(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.

二、化學(xué)吸附 除了物理吸附之外,化學(xué)反應(yīng)也經(jīng)常發(fā)生在活性炭的表面.活性炭不僅含碳,而且在其表面含有少量的化學(xué)結(jié)合、功能團(tuán)形式的氧和氫,例如羧基、羥基、酚類、內(nèi)脂類、醌類、醚類等.這些表面上含有地氧化物或絡(luò)合物可以與被吸附的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而與被吸附物質(zhì)結(jié)合聚集到活性炭的表面.活性炭的吸附正是上述二種吸附綜合作用的結(jié)果.當(dāng)活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等時,即單位時間內(nèi)活性炭吸附的數(shù)量等于解吸的數(shù)量時,此時被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度和在活性炭表面的濃度均不再變化,而達(dá)到了平衡,則此時的動平衡稱為活性炭吸附平衡,此時被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度稱為平衡濃度.
三、影響活性炭吸附性能