顆粒活性炭的吸附理論
發布時間:2015/01/28
顆粒活性炭表面的吸附作用按吸附作用力性質的不同可將顆粒活性炭表面的吸附分為物理吸附和化學吸附。發生物理吸附主要是因分子間作用力范德瓦爾斯力的作用,這種引力是由顆粒顆粒活性炭的分子結構所產生的。在該吸附過程中被吸附分子和吸附劑表面組成都不會改變。而化學吸附時分子和吸附劑表面間有某種化學作用,即它們之間會產生一系列的復雜化學反應,使得顆粒顆粒活性炭的內部分子結構產生變化。
物理吸附通常進行得很快,并且是可逆的,不會改變物質的物理和化學性質。物理吸附是吸收雜質釋放熱量,達到能量守恒的過程。氣體的物理吸附與氣體冷卻放熱過程相似,所以只有在零度以下才會發生,且通常在較低的溫度時可顯著進行。化學吸附的過程是無法可逆的,所以工業上采用物理吸附比化學吸附要多,兩者的共同之處是化學吸附也會釋放一定的熱量。化學吸附速度與化學反應類似,需要活化能的化學吸附常需在較高溫度下能以較快的速度進行。但常有例外情況,如在顆粒活性炭吸附的化學吸附中只有較少一部分是化學吸附,吸附分子與固體表面形成了表面化學鍵,另有相當一部分是物理吸附,是從物理吸附向化學吸附的過渡態。這時固體表面的吸附力比范德瓦爾斯力要大一些,但比分子的理解力要弱的多。在微孔固體上物理吸附有時因擴散速度慢而使吸附速度很慢。在實際的吸附過程中,兩類吸附有時會膠體進行。如先發生單層的化學吸附,而后在化學吸附層上再進行物理吸附。因此,欲了解一個吸附過程的性質,常需要根據多種性質進行綜合判斷。