活性炭的物理吸附与化学吸附和煤质活性炭配煤的作用
发布时间:2019-06-01 14:03   作者:admin   
活性炭是一种固体吸附剂,可以吸附气体或吸附溶液中的溶质。为什么活性炭能够将气体分子或液体分子吸附到活性炭表面?这是因为活性炭的固体表面处于与液体表面相同的状态,并且表面具有过剩的能量,即表面能。这些不平衡的力场在一定程度上通过吸附物的吸附得到补偿,从而降低了表面能(自由表面焓),因此活性炭的固体表面可以自动吸附可降低其表面自由焓的物质。由于气体(或溶质)的吸附可以被认为是液化过程,因此吸附过程是放热的,而来自活性炭表面的解吸过程是吸热的。
 
根据其力的性质,吸附可分为两类:物理吸附和化学吸附。
 
物理吸附意味着固体表面上的原子的价态已经被相邻原子饱和,并且表面分子和吸附物之间的相互作用是分子间吸引(即范德瓦尔斯力)的吸附。由于分子间吸引力在吸附剂和吸附物之间普遍存在,因此物理吸附不是选择性的。然而,吸附剂和吸附剂的类型不同,并且分子间重力的大小不同,因此吸附量根据物种而变化很大。在物理吸附中,吸附物可以是固体表面上的单层或多分子层。
 
化学吸附是指固体表面上的原子的价态,相邻原子未完全饱和,以及剩余的键合能力,其通过电子在吸附剂和吸附物之间转移。因此,化学吸附是化学键的吸附,化学吸附。它是选择性的,即某种吸附剂只能化学吸附到某些吸附剂上,不易吸附和解吸,平衡缓慢。在某些情况下,当吸附分子和固体表面分子形成稳定化合物时,就不能被解吸。化学吸附随着温度的升高而增加,因此化学吸附通常在高温下进行。
 
活性炭表面吸附主要是物理吸附,单层和多分子层吸附。 1916年,Langmuir从动力学的角度提出了单层吸附理论。该理论的基本假设如下:(1)单分子吸附层。由于固体表面上的原子受力不平衡,其力场不饱和,气体分子进入力场并可被吸附。非饱和力场的范围大致等于分子直径。尺寸,因此固体表面的吸附被认为是单层的吸附; (2)相邻吸附分子之间没有力; (3)各地的吸附能力相同; (4)吸附平衡是动态平衡。
总之,活性炭吸附是基于物理吸附的吸附过程。无论是单层还是多层吸附在活性炭表面,掺煤产生的活性炭的吸附性能取决于单一煤炭生产中活性炭的吸附性能。配煤生产方法可以在一定范围内有效提高活性炭的吸附性能。
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