美佳深度分析煤质活性炭的结构与吸附的一般规律

活性炭性能及其医疗价值:活性炭在吸附、解吸、脱色、精制、催化、净化、除臭、溶剂回收,水处理及环保应用等方面报道很多,医疗、保健方面的报道很少,为此本文着重阐述活性炭在医疗方面的应用和开发价值。为了使从事应用者对活性炭的性能也有所了解,本文前部分对活性炭的理化和生化性能也作了简要的介绍,以供参考。

25.1  活性炭的理化性能

粉状活性炭是一种无毒、无臭、无味、微孔结构发达,比表面积大的一簇碳素,它在理化和生化方面的许多独特之处,正处于研究开发应用中,由于它机理属于边缘学科,许多奥妙之处尚待进一步探究。

25.1.1  活性炭的结构和吸附的一般规律

煤质活性炭是由微细石墨微晶堆积而成的乱层结构,存在着无数的孔隙和巨大的内表面,在表面边缘棱角端处富有活性。另据X射线研究活性炭的微晶,随着对其它分子进行吸附、解吸的同时它的结构也随着发生变化。

处在活性炭表层以下的内部分子,其四周上下各向引力呈平衡状态,处在表层分子外面的引力得不到平衡,便产生了表面吸引外部其它分子的力(如微孔结构的内表面)。表面积愈大表面能就愈高,吸附能力也就愈强,它对溶液中的许多物质和气体分子都具有吸附作用,但对各种物质的吸附并不一致,如气体的分子量愈大,活性炭表面分子对它发生的吸附力也愈大(愈容易吸附),如是形成了活性炭对外界物质的吸附具有选择性,它对液体,气体的选择性吸附一般规律表现如下:

对液相中的选择性吸附:在同一的溶液中它分别选择吸附其中表面张力小的成分、溶解度小的成分、极性小的成分;同一物质在溶解度小的溶剂中容易被吸附;同一族的化合物中,分子量大的成分容易被吸附。但对吸附质颗粒大于微孔孔径的则不被吸附。

在气体中的选择性吸咐:对临界温度高的成分。分子链长的成份、沸点高的成分、相对蒸汽压大的成分容易被吸附;温度低的一方也容易被吸附。

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