时间:2023-07-05 19:41
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活性炭在制造过程中炭表面能生成一些官能团,如羧基、羟基、羰基等,所以活性炭也能进行化学吸附。吸附剂和吸附质之间靠化学键的作用,发生化学反应,使吸附剂与吸附质之间牢固地联系在一起,这种连接过程是放热过程。由于化学反应需要大量的活化能,一般需要在较高的温度下进行,吸收热较大,在41.8~418kJ/mol范围内,为选择性吸附。一种吸附剂只能对某种或特定几种物质有吸附作用,因此化学吸附只能是单分子层吸附,吸附是较稳定的,不易解吸,这种吸附与吸附剂和吸附质的表面化学性质有关。活性炭在制造过程中,由于制造工艺不一样,活性炭表面有碱性氧化物的易吸附溶液中酸性物质,表面有酸性氧化物则易吸附溶液中碱性物质。一种物质的离子由于静电引力聚集在吸附剂表面的带电点上,在吸附过程中,伴随着等量离子的交换,离子的电荷是交换吸附的决定因素。被吸附的物质往往发生了化学变化,改变了原来被吸附物质的化学性质,这种吸附也是不可逆的,因此仍属于化学吸附,活性炭经再生也很难恢复到原来的性质。在水处理过程中,活性炭吸附过程多为几种吸附现象的综合作用。在使用粉状炭时,根据所要去除污染物的种类和浓度进行吸附试验,以确定活性炭种类和数量。
活性炭的外观会排斥带电物质。与大多数有机分子相比,水是一种高荷电物质形式(易于离子化),因此活性炭对有机分子的吸附将优先考虑。与叔胺化合物相比,伯胺化合物的氮原子几乎没有电荷;与中胺化合物相比,叔胺化合物的氮原子电荷较少。因此,伯胺比中胺化合物更容易被活性炭吸附。
因为活性炭含有巨大的外观(一只鞋中的活性炭颗粒,它的外观大约是1/2平方英里!涂层浸渍剂可以分散在如此巨大的区域,因此吸附剂分子被浸渍化合物捕获和反应的概率高。这种去除吸附体的机制被称为化学吸附柱状活性炭与物理吸附不同。被活性炭表面化学吸附的物质已经改变了化学结构,不可能以原始物质形式从活性炭中分离出来(分离是原始成分,而是与浸渍剂的反应产物)。这种方法已经应用于许多工业过程,是在工业催化领域,催化剂的能力通过将催化活性成分分散到活性炭表面来大大提高。
活性炭脱剂其吸附作用具有选择性,非性物质比性物质更易于吸附。在同一系列物质中,沸点越高的物质越容易被吸附,压强越大温度越低浓度越大,吸附量越大。反之,减压,升温有利于气体的解吸。常用于气体的吸附、分离和提纯,溶剂的回收,糖液、油脂、甘油、物的脱剂,饮用水及冰箱的除臭剂,防毒面具中的滤毒剂,还可用作催化剂或金属盐催化剂的载体。工业上应用活性炭还要求机械强度大、耐磨性能好,它的结构力求稳定,吸附所需能量小,以有利于再生。活性炭脱剂用于油脂、饮料、食品、饮用水的脱、脱味,气体分离、溶剂回收和空气调节,用作催化剂载体和防毒面具的吸附剂。活性炭是有机合成实验中常用的物质之一,主要用来给化合物脱除杂。根据化学基础实验书上讲。