活性炭的吸附机理

发布时间：2014-03-21 04:02:27

溶质从水中移向固体颗粒表面上吸附，可以看作是由水-溶质-固体颗粒体系特性所致。吸附的主要原因是在于溶质对水的疏水特性或者在于溶质对固体颗粒的高度亲和力。大水处理中，吸附现象往往是由于两种原因综合作用的结果。

溶质的溶解程度是确定***种原因的重要因素。亲水物质向吸附界面移动较难，而疏水物质则较易。吸附作用的第二种原因主要由溶质与吸附剂之间的静电引力、范德华引力或化学键力所引起的。与此相应，可将吸附区分为三种基本类型。

***类型吸附是指溶质的离子由于静电引力作用聚集在吸附剂表面的带电点上，称之为交换吸附。通常离子交换属此范围。此时，离子荷电量和水合半径的大小是交换吸附的主要影响因素。

第二类型吸附是指溶质与吸附剂之间由于分子间力（范德华力）而产生的表面现象，称为物理吸附。其特点在于，吸附质并不固定在吸附剂表面的专门格点上，而多少能在界面范围内自由移动，因而其吸附的牢固程度不如化学吸附，物理吸附可以是分子单层吸附或分子多层吸附。

第三类型吸附是指溶质与吸附剂发生化学反应，所以称为化学吸附。此时，吸附质由于某种化学键力使之牢固地附着于吸附剂表面上而不能自由移动。化学吸附只能形成单分子吸附层。

一般来说，物理吸附常发生在低温，因而这一类型吸附也是***常见的一种吸附。高温则有利于化学吸附。不过，许多吸附现象往往是三种类型吸附的组合，经常相互作用而使溶质聚积在界面上。有时很难将物理吸附与化学吸附、交换吸附加以区分。

活性炭吸附主要是物理吸附，其吸附能力取决于吸附容量与吸附速率。吸附容量是指活性炭吸附某种溶质达到平衡时的吸附量。通常与活性炭的比表面积成正比；此外，还与溶质的性质有关。活性炭吸附用于水处理主要要求在较短的接触时间内得到较高的吸附量，即具有较高的吸附速率，而不单纯强调吸附容量的大小。

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