活性炭的吸附作用
吸附是指液体或气体附着集中于固体表面的作用,一般的活性炭都能发生这种作用。吸附与吸收不同,吸收是指让液体或气体进入固体的内部的原子结构中,但活性碳并不具备这样的能力,它的吸附作用只是一个表面现象,所以只发生于它的表面。吸附作用的形成,主要来自伦敦色散力,这也是另一种凡得瓦力的表现形式。此种力普遍存在于不具有永1久性偶极矩的分子之间,它是一种自然的吸引力。只要分子足够靠近,都会很自然产生这种作用力。凡是能利用此种力把物质吸住的作用,我们称为物理吸附。此种作用力与温度无关,因此不受温度之影响。伦敦分散力必须在炭表面与被吸附分子之间达到作用的距离之后才会发生,该力的大小涉及被吸附分子中所有相关原子与活性炭表面碳原子密切接触的程度。如果接触的程度越高,则该力越大,同时活性炭对该分子的吸附能力也越强。
根据活性炭的外形,通常分为粉状和粒状两大类。粒状活性炭又有圆柱形、球形、空心圆柱形和空心球形以及不规则形状的破碎炭等。随着现代工业和科学技术的发展,出现了许多活性炭新品种,如炭分子筛、微球炭、活性炭纳米管、活性炭纤维等。 [5] 孔隙结构活性炭是由石墨微晶、单一平面网状碳和无定形碳三部分组成,其中石墨微晶是构成活性炭的主体部分。活性炭的微晶结构不同于石墨的微晶结构,其微晶结构的层间距在0.34~0.35nm之间,间隙大。即使温度高达2000 ℃以上也难以转化为石墨,这种微晶结构称为非石墨微晶,绝大部分活性炭属于非石墨结构。石墨型结构的微晶排列较有规则,可经处理后转化为石墨。非石墨状微晶结构使活性炭具有发达的孔隙结构,其孔隙结构可由孔径分布表征。活性炭的孔径分布范围很宽,从小于1nm到数千nm。有学者提出将活性炭的孔径分为三类:孔径小于2nm为微孔,孔径在2~50nm为中孔,孔径大于50nm为大孔。蜂窝活性炭,这种活性炭成蜂窝状,一般有正方体和长方体这些型号,可根据客户的需要来现做蜂窝活性炭,这种活性炭的又是在于见l效很快,能长期使用。但是价格高于柱状活性炭一倍还多。用蜂窝活性炭可不同程度去除的污染物有:氧化氮、四氯化l碳、氯、二甲醛、丙l酮、乙醇、乙l醚、甲l醇、乙l酸、乙l酯、苯乙l烯、恶臭气体等酸碱性气体。因此适用于气体排放污染严重一些企业。