煤質(zhì)柱狀活性炭對(duì)水中溶質(zhì)分子的吸附
發(fā)布時(shí)間：2020-06-26 16:06:07 瀏覽
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煤質(zhì)柱狀活性炭強(qiáng)度高、孔隙發(fā)達(dá)、比表面積大，尤其微孔容積大。煤質(zhì)柱狀活性炭對(duì)各種水中的有機(jī)質(zhì)、游離氯以及空氣中有害氣體有較強(qiáng)的吸附能力，是城市飲用水深度凈化的優(yōu)良吸附劑，并應(yīng)用于脫除空氣中細(xì)菌及毒害氣體。
煤質(zhì)柱狀活性炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，是一種優(yōu)良的碳質(zhì)吸附材料。根據(jù)外表形態(tài)的不同，煤質(zhì)活性炭主要可分為煤質(zhì)顆粒活性炭和煤質(zhì)粉狀活性炭，顆粒活性炭又分為煤質(zhì)成型炭 [包括柱狀炭、壓塊炭 （或壓片炭）和球形炭和原煤破碎活性炭?jī)纱箢?lèi)。
根據(jù)用途不同，可分為凈化水用、凈化空氣用、脫色用、回收溶劑用、針劑用、防護(hù)用等多種用途活性炭。由于其耐酸、耐堿、耐熱，且顆粒活性炭在吸附飽和后，可方便地再生，所以，活性炭是現(xiàn)代社會(huì)工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)中必不可少的碳質(zhì)吸附材料。
煤質(zhì)柱狀活性炭吸附水中溶質(zhì)分子是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，是幾種綜合作用的結(jié)果，包括離子吸引力、范德華力、化學(xué)雜和力。根據(jù)吸附的雙速率擴(kuò)散理論認(rèn)為，吸附是一個(gè)由迅速擴(kuò)散和緩慢擴(kuò)散兩階段構(gòu)成的雙速過(guò)程，迅速擴(kuò)散在數(shù)小時(shí)內(nèi)即完成，發(fā)揮了60%~80%煤質(zhì)柱狀活性炭的吸附容量。迅速擴(kuò)散是溶質(zhì)分子在碳粒內(nèi)沿徑向均勻分布的阻力小的大孔隙中擴(kuò)散的過(guò)程。這些大孔隙產(chǎn)生徑向的擴(kuò)散阻力。當(dāng)分子從大孔進(jìn)一步進(jìn)入與大孔相通的微孔中擴(kuò)散時(shí)，由于受到狹窄孔徑所產(chǎn)生的很大阻力，從而很緩慢。微孔也是在碳粒內(nèi)均勻分布，但不構(gòu)成徑向的擴(kuò)散阻力。影響煤質(zhì)柱狀活性炭吸附的因素涉及溶質(zhì)分子極性、分子量大小、空間結(jié)構(gòu)，這一點(diǎn)取決于水源水質(zhì)的特征。煤質(zhì)柱狀活性炭對(duì)不同的物質(zhì)分子具有選擇吸附性。
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