活性炭的吸附作用與吸附形式

[發(fā)布日期：2021-01-01]　瀏覽：134次

      將溶質聚集在固體表面的作用稱為吸附作用。活性炭表面具有吸附作用。吸附可以看成是一種表面現(xiàn)象，所以吸附與活性炭的表面特性有密切關系?；钚蕴坑芯薮蟮膬炔勘砻婧涂紫斗植?。它的外表面積和表面氧化狀態(tài)的作用是較小的，外表面是提供與內孔穴相通的許多通道。表面氧化物的主要作用是使疏水性的炭骨架具有親水性，使活性炭對許多極性和非極性化合物具有親和力。活性炭具有表面能，其吸附作用是構成孔洞壁表面的碳原子受力不平衡所致，從而引起表面吸附作用。

      活性炭的吸附形式分為物理吸附和化學吸附。物理吸附時通過分子力的吸附，即同偶極之間的作用和氫鍵為主的弱范德華力有關。它有足夠的強度，可以捕獲液體中的分子。物理吸附是分子力引起的，吸附力較小。物理吸附需要活化能，可在低溫條件下進行。這種吸附時可逆的，在吸附的同時，被吸附的分子由于熱運動會離開固體表面，這種現(xiàn)象稱為解吸。

化學吸附與價鍵力相結合，是一個放熱過程?；瘜W吸附有選擇性，只對某種或幾種特定物質起作用。化學吸附不可逆，比較穩(wěn)定，不易解吸。

      活性炭的吸附過程分為三個階段。首先是被吸附物質在活性炭表面形成水膜擴散，稱為膜擴散，然后擴散到炭的內部孔隙，稱為孔擴散，最后吸附在炭的孔隙表面上。因此，吸附速率取決于被吸附物向活性炭表面的擴散。在物理吸附中，炭?？紫秲鹊臄U散速度和炭粒表面上的吸附反應速度，主要同前兩項有關。