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活性炭之吸附機制
發布:2012-11-28 17:30:44來源:本站原創查看:

成年女人看片免费视频   活性炭的最大特性就是它的吸附特性,那麽活性炭的吸附原理是什麽呢?今天我們來說說它的吸附機制。通過物理學我們知道,吸附現象是兩相界面上物質之濃縮過程,當氣體或液體分子接近吸附材表面活性位置時,固體表面分子會有向內的現象,於是造成平衡,由於彼此間相互吸引,體中某些物質為滿足表面平衡,以低固體表面張及自由能,附著於固體表面,此現象稱之為吸附。進吸附的物質稱之為吸附劑,而被吸附的物質則稱之為吸附質。
   活性炭的吸附機制可依吸附作用的大小區分成物及化學吸附,物吸附在發生時,主要是靠凡得瓦爾作用,使之附著在吸附劑表面,故又稱凡得瓦爾吸附。吸附能通常與吸附面積成正比,吸附也只限於單分子層,其表面可容納許多分子層的吸附,而且為可逆的平衡反應。化學吸附指吸附質與吸附劑間產生化學反應,形成化學  鍵。化學鍵的結合遠比凡得瓦爾的大,壹般可分為:分解性化學吸附及非分解性化學吸附,化學吸附活化能高,故反應速慢,且僅能單層可逆吸附,吸附速隨溫的同而改變。
   活性炭吸附質分子自體態傳輸至活性碳孔隙,可需分為七個步驟:
   (1)外部擴散(external diffusion):即吸附質自溶液分散相傳輸至吸附劑表面時,須通過圍繞活性碳之溶劑膜過程,即吸附質分子傳送至吸附劑表面附近。
   (2)表面擴散(surface diffusion):被吸附之吸附質沿吸附劑外表面擴散至孔隙內部的過程。
   (3)顆內部擴散(intragranular diffusion):即吸附質傳送至吸附劑孔內部之吸附位址(site fixation)的過程。
   (4)物性吸附(physical adsorption):吸附質與吸附劑接觸後,吸附質分子附著於吸附位址上,失去自由,此時吸附質出口濃會低,且以出口濃變化的情形,表示其吸附速。
   (5)脫附(desorption):吸附質自活性位置上脫,重新獲得自由,即自吸附劑孔隙內部之脫出過程,而當步驟(4)和(5)之反應速相當時,則活性炭-吸附質達動態平衡。
   (6)化學吸附(chemical adsorption):吸附質與吸附劑表面產生化學反應,視吸附質與吸附劑之性質而有所同。
   (7)表面新(surface renewal):已被吸附於吸附劑(活性碳)上之吸附質,其化學反應產物,具高揮發性,或經屬子催化而水解,故而自吸附劑上脫除,使吸附劑恢吸附能,而能再次使用。通常外部擴散、表面擴散及顆內部擴散的擴散速決定活性炭的吸附速,然而在液相動吸附系統中,速太慢,則會造成對過慢,使顆內部擴散成為液相吸附速的控制因素。