活性炭吸附性知識(shí)普及
活性炭吸附性
吸附性質(zhì)是活性炭的首要性質(zhì)?;钚蕴烤哂邢袷Яs無(wú)規(guī)則地排列的微晶。在活化過(guò)程中微晶間產(chǎn)生了形狀不同、大小不一的孔隙,假定活性炭的孔隙是圓筒孔形狀,活性炭按一定方法計(jì)算孔隙的半徑大小可分為二類:
(1) 按IUPAC分:
微孔 <1.0nm
中孔 1-25nm
大孔 >25nm。
(2) 按習(xí)慣分:
微孔 <150nm
中孔 150-20 000nm
大孔 >20 000nm。
由于這些孔隙,特別是微孔提供了巨大的表面積。
活性炭微孔的孔隙容積一般只有0.25-0.9mL/g,孔隙數(shù)量約為1020個(gè)/g,全部微孔表面積約為500-1500m2/g,通常以BET法測(cè)算,也有稱高達(dá)3500-5000 m2/g的?;钚蕴繋缀?5%以上的表面積都在微孔中,因此除了有些大分子進(jìn)不了外,微孔是決定活性炭吸附性能高低的重要因素。中孔的孔隙容積一般約為0.02-1.0mL/g,表面積最高可達(dá)幾百平方米,一般只有活性炭總蠶種的約5%。其作用能吸附蒸汽,并能為吸附物提供進(jìn)入微孔的通道,又能直接吸附較大的分子。
大孔的孔隙容積一般約為0.2-0.5 mL/g,表面積只約0.5-2 m2/g,其作用一是使吸附質(zhì)分子快速深入活性炭?jī)?nèi)部較小的孔隙中去;二是作為催化載體時(shí),催化劑常少量沉淀在微孔內(nèi),大都沉淀在大孔和中孔之中。
所提的活性炭表面積理應(yīng)包括內(nèi)表面積和外表面積,事實(shí)上吸附性質(zhì)主要來(lái)自巨大的內(nèi)表面積,因此不能誤認(rèn)為:把活性炭研碎磨細(xì)會(huì)明顯提高表面積從而提高吸附力。
很多吸附是可逆的物理吸附,即被吸附物為流體,在一定溫度和壓力下被活性炭吸附,在高溫低壓下被吸附物又解吸出來(lái),活性炭?jī)?nèi)表面恢復(fù)原狀。這是廣泛應(yīng)用的物理吸附,學(xué)術(shù)上又稱為范德華吸附。
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