活性炭吸附作用力是指吸附劑與吸附質(zhì)來(lái)間在棉量方面的相互作用,承相這種相互作用的是電子,在發(fā)生吸附時(shí),隨翁巢附刑表面和吸附質(zhì)分子中性質(zhì)的不同,其相互作用的組合狀況也不同。相互作用分為5案,作敦分散力相互作用,偶極子榻互作用、氫鍵,修電吸引力有其價(jià)健。
指致分散力倫敦(1ondonF)發(fā)現(xiàn)的力,是5種相互作用力中弱的,伯救方普遍存在于原子和分子網(wǎng),包括惰性似子、分子網(wǎng)也都存在,在活性炭吸附中也是非常重要的吸附作用力,由于其與在可見(jiàn)光和紫外光領(lǐng)域中的光分散有關(guān),所以稱之為分散力。
除了倫敦分散力之外,偶極子相互作用也是一個(gè)相當(dāng)微弱的相互作用力。表面上電負(fù)性不同的原子化學(xué)結(jié)合在一起時(shí),由于電角性的差異導(dǎo)致對(duì)電子吸引強(qiáng)弱的不同產(chǎn)生電子的偏移,電子向電負(fù)性較大的一邊集中分布。于是在相互結(jié)合的原子之間產(chǎn)生稱作偶極矩的極矩p=gr,在有這種偶極子的表面原子組或者有極性的表面官能團(tuán)與具有偶極子的分子之間,引發(fā)力的作用。這種力就叫做偶極子的相互作用,
氯鍵的強(qiáng)度一般為范德華力的5~10倍,其產(chǎn)生于一個(gè)氮原子與兩個(gè)以上的其他原子結(jié)合的過(guò)程中,通常,固體表面上多多少少存在一些類似于羧基,氨基,羥精等含有氫原子的極性官能團(tuán),這些官能團(tuán)中的氮原子易與吸附分子申電負(fù)性大的氧,硫,氮等非其價(jià)電子對(duì)形成直線形的氮鍵。同樣,表面官能團(tuán)中的氧,氮、氟等原子中非其價(jià)電子對(duì)的存在,使其易與吸附分子的極性官能團(tuán)的氯原子形成無(wú)鍵。
靜電引力是很強(qiáng)的相互作用。目前對(duì)于產(chǎn)生電位的機(jī)理還不是太清楚,但即使固體,液體等是絕,接觸時(shí)表面仍會(huì)產(chǎn)生靜電,電量少卻能形成很強(qiáng)的電場(chǎng)。因此,這種老面經(jīng)常帶電的結(jié)果就使在發(fā)生吸附時(shí)產(chǎn)生了靜電引力。
表面能夠發(fā)生氧化、還原、分解等反應(yīng)的吸附劑,容易與吸附質(zhì)之間形成具價(jià)鏈,可產(chǎn)生非常強(qiáng)有力的吸附作用。
活性發(fā)涌過(guò)氧化,還原等手段進(jìn)行處理,改變其表面官能團(tuán)的性質(zhì)。比表面積的大小以及孔徑,但是由于置換基的種類以及濃度能夠改變表面的化學(xué)性質(zhì)及物理性質(zhì),所以能夠從多種常劑、溶質(zhì)所組成的溶液中有選擇性地吸附某種南質(zhì)的表面),
山東臨朐縣海源活性炭廠,位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村,建廠多年來(lái),經(jīng)不斷發(fā)展,現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家,產(chǎn)品有:各種型號(hào)用途活性炭,廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過(guò)濾、電廠水預(yù)處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠,是一家從事活性炭生產(chǎn)20年的生產(chǎn)廠家,產(chǎn)品20多個(gè)型號(hào),覆蓋不同領(lǐng)域的活性炭使用環(huán)境,產(chǎn)品營(yíng)銷全國(guó),質(zhì)量穩(wěn)定如一,初心不改,一切為環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn),始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
地址:山東臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村
8-16目活性炭基本上是非結(jié)晶性碳,它由微細(xì)的石墨狀微晶和將它們連接在一起的碳?xì)浠衔锊糠纸M成。活性炭初的原料如木材、煤等,經(jīng)炭化、活化等過(guò)程后,活性炭中部分碳原子之間已形成了微晶碳(活性炭的基本結(jié)晶),但是其面網(wǎng)結(jié)構(gòu)卻沒(méi)有采取石墨那樣規(guī)則性的積層結(jié)構(gòu),而是形成圖1-1(b)那樣的亂層結(jié)構(gòu)。除微晶碳外,活性炭前驅(qū)體經(jīng)炭化、活化等過(guò)程后仍然有部分未晶化的碳,活性炭被認(rèn)為是由微晶群和其他未組成平行層的單個(gè)網(wǎng)狀平面以及無(wú)規(guī)則碳組成的多相物質(zhì)。
目前,在X射線衍射分析的基礎(chǔ)上,已發(fā)現(xiàn)活性炭的微晶碳有兩種不同的結(jié)構(gòu),一種是類石墨結(jié)構(gòu)的微晶碳,其大小隨炭化溫度而變化,大小約由三個(gè)平行的石墨層所組成,其寬度約為一個(gè)碳六角形的九倍,它與石墨相比,微晶碳中平面面網(wǎng)之間排列不整齊,稱為“亂層結(jié)構(gòu)”,與石墨結(jié)構(gòu)的比較如圖1-1所示;另外一種微晶碳是由于石墨網(wǎng)結(jié)構(gòu)之間的軸向不同,面網(wǎng)之間的間距也不整齊,或石墨層間扭曲,可能因雜原子(如氧、氮等)的進(jìn)入而穩(wěn)定,碳六面網(wǎng)被空間交聯(lián)而形成無(wú)序的結(jié)構(gòu)。Riley認(rèn)為,在大部分碳材料中(包括活性炭)均含有這兩種結(jié)構(gòu)類型,而活性炭的終特性則取決于它是以哪種類型的結(jié)構(gòu)為主。
富蘭克林把除金剛石以外的碳素物質(zhì)分為容易石墨化的易石墨化碳素和難
8-16目活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)
①孔隙結(jié)構(gòu)的形態(tài)?;钚蕴康目紫妒窃诨罨^(guò)程中,基本微晶之間清除了各種含碳化合物和無(wú)序碳(有時(shí)也從基本微晶的石墨層中除去部分碳)之后產(chǎn)生的孔隙,孔隙的大小、形狀和分布等因制備活性炭的原料、炭化及活化的過(guò)程和方法等不同而有所差異,不同的孔隙結(jié)構(gòu)能夠發(fā)揮出相應(yīng)的功能。1960年杜比寧把活性炭的孔分為大孔(孔徑大于50nm)、中孔(或稱過(guò)渡孔,孔徑2~ 微孔 50nm)和微孔(孔徑小于2nm)三類,這個(gè)方案已被國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(International Union of Pure and Applied ,中孔 Chemistry,IUPAC)所接受。在活性炭中這三類大小不同的孔隙是互通的,呈樹(shù) -大孔狀結(jié)構(gòu)。
活性炭的孔道結(jié)構(gòu) 通過(guò)高分辨透射電子顯微鏡研究表明,活性炭中的微孔是活性炭微晶結(jié)構(gòu)中彎曲和變形的芳環(huán)層或帶之間的具有分子尺寸大小的間隙??紫兜男螤钍切螒B(tài)各異的,使用不同的研究方法發(fā)現(xiàn):有些是一端封閉的毛細(xì)管孔或兩端敞開(kāi)的毛細(xì)管孔,有些孔隙具有縮小的入口(瓶狀孔),還有一些是兩平面之間或多或少比較規(guī)則的狹縫狀孔、V形孔等。
杜比寧分類中大孔的內(nèi)表面能發(fā)生多層吸附,但在活性炭中,由于它的比例很小,所以大部分作為通路供吸附質(zhì)分子進(jìn)入吸附部位,但它可以決定吸附速率,因此在實(shí)際應(yīng)用中也是很重要的。過(guò)渡孔在很多情況下和大孔相同,也是作為吸附質(zhì)的通路從而支配吸附速率,但是過(guò)渡孔的作用卻不是單純的,它還可以作為不能進(jìn)入微孔的大分子的吸附部位。活性炭的吸附作用大部分是通
山東臨朐縣海源活性炭廠,位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村,建廠多年來(lái),經(jīng)不斷發(fā)展,現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家,產(chǎn)品有:各種型號(hào)用途活性炭,廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過(guò)濾、電廠水預(yù)處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠,是一家從事活性炭生產(chǎn)20年的生產(chǎn)廠家,產(chǎn)品20多個(gè)型號(hào),覆蓋不同領(lǐng)域的活性炭使用環(huán)境,產(chǎn)品營(yíng)銷全國(guó),質(zhì)量穩(wěn)定如一,初心不改,一切為環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn),始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
地址:山東臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村
中國(guó)8-16目活性炭在應(yīng)用歷史上簡(jiǎn)單分為三個(gè)階段:
8-16目活性炭是一種很細(xì)小的炭粒 有很大的表面積,而且炭粒中還有更細(xì)小的孔——毛細(xì)管。這種毛細(xì)管具有很強(qiáng)的吸附能力,由于炭粒的表面積很大,所以能與氣體(雜質(zhì))充分接觸。當(dāng)這些氣體(雜質(zhì))碰到毛細(xì)管被吸附,起凈化作用?;钚蕴康谋砻娣e研究是非常重要的,活性炭的比表面積檢測(cè)數(shù)據(jù)只有采用BET方法檢測(cè)出來(lái)的結(jié)果才是真實(shí)可靠的,國(guó)內(nèi)目前有很多儀器只能做直接對(duì)比法的檢測(cè),現(xiàn)在國(guó)內(nèi)也被淘汰了。目前國(guó)內(nèi)外比表面積測(cè)試統(tǒng)一采用多點(diǎn)BET法,國(guó)內(nèi)外制定出來(lái)的比表面積測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)都是以BET測(cè)試方法為基礎(chǔ)的,請(qǐng)參看中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 19587-2004)-氣體吸附BET原理測(cè)定固態(tài)物質(zhì)比表面積的方法。比表面積檢測(cè)其實(shí)是比較耗費(fèi)時(shí)間的工作,由于樣品吸附能力的不同,有些樣品的測(cè)試可能需要耗費(fèi)一整天的時(shí)間,如果測(cè)試過(guò)程沒(méi)有實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化,那測(cè)試人員就時(shí)刻都不能離開(kāi),并且要高度集中,觀察儀表盤(pán),操控旋鈕,稍不留神就會(huì)導(dǎo)致測(cè)試過(guò)程的失敗,這會(huì)浪費(fèi)測(cè)試人員很多的寶貴時(shí)間。F-Sorb 2400比表面積測(cè)試儀是真正能夠?qū)崿F(xiàn)BET法檢測(cè)功能的儀器(兼?zhèn)渲苯訉?duì)比法),更重要的F-Sorb 2400比表面積測(cè)試儀是迄今為止國(guó)內(nèi)完全自動(dòng)化智能化的比表面積檢測(cè)設(shè)備,其測(cè)試結(jié)果與國(guó)際一致性很高,穩(wěn)定性也很好,同時(shí)減少人為誤差,提高測(cè)試結(jié)果性。