活性炭吸附主要有哪几点性能?活性炭用木屑、果壳、褐煤等含碳物质为原料,经碳化和活化制成。有粉状(粒径为10~50米)和颗粒状(粒径为0.4~2.4毫米)两种。通性是多孔,比表面积大。总表面积达每克500~1000㎡。主要性能参数是吸附容量和吸附速率。
活性炭
吸附容量是单位重量活性炭达到吸附饱和时能吸附的溶质量,和原料、制造过程及再生方法有关。吸附容量越大,所用活性炭量越省。吸附速率是指单位重量活性炭在单位时间内能吸附的溶质量。因吸附有选择性,性能参数应由实验测定。颗粒活性炭要有一定的机械强度和粒径规格。
活性炭在同温同压下,不同吸附剂对一定分子的吸附能力有所不同。
活性炭不断吸附水中溶质,直到吸附平衡即溶质浓度不再改变时为止。一定温度下,达到吸附平衡时,单位重量活性炭所吸附的溶质重量和水中溶质浓度的关系曲线,称为吸附等温线。曲线常用弗罗因德利希公式表示:
X/M=kC1/n
式中X为活性炭吸附的溶质量;M为所加活性炭重量;C为达到吸附平衡时,水中溶质浓度;k和n为试验得出的常数。
溶质或污染物的性质:
同一种活性炭对于不同污染物的吸附能力有很大差别。
(1)溶解度 对同一族有机污染物质的溶解度随链的加长而降低,而吸附容量随同系有机污染物质的系列上升或分子量的增大而增加。溶解度越小,越易吸附。 如活性炭从水中吸附有机酸的次序是按甲酸--乙酸--丙酸--丁酸而增加。
(2) 有机污染物质分子构造和吸附质分子的大小和化学结构对吸附也有较大的影响。因为吸附速度受内扩散速度的影响,有机污染物质分子的大小与活性炭孔径大小成一定比例,利于吸附。在同系有机污染物质中,分子大的较分子小的易吸附。不饱和键的有机物较饱和的易吸附。芳香族的有机物较脂肪族的有机物易于吸附。
(3)极性活性炭基本可以看成是一种非极性的吸附剂,对水中非极性有机污染物质的吸附能力大于极性有机污染物质物质。
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