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颗粒活性炭的吸附理论

2019/8/11 20:12:34      点击:

    颗粒活性炭表面的吸附作用按吸附作用力性质的不同可将颗粒活性炭表面的吸附分为物理吸附和化学吸附。发生物理吸附主要是因分子间作用力范德瓦尔斯力的作用,这种引力是由颗粒颗粒活性炭的分子结构所产生的。在该吸附过程中被吸附分子和吸附剂表面组成都不会改变。而化学吸附时分子和吸附剂表面间有某种化学作用,即它们之间会产生一系列的复杂化学反应,使得颗粒颗粒活性炭的内部分子结构产生变化。
    物理吸附通常进行得很快,并且是可逆的,不会改变物质的物理和化学性质。物理吸附是吸收杂质释放热量,达到能量守恒的过程。气体的物理吸附与气体冷却放热过程相似,所以只有在零度以下才会发生,且通常在较低的温度时可显著进行。化学吸附的过程是无法可逆的,所以工业上采用物理吸附比化学吸附要多,两者的共同之处是化学吸附也会释放一定的热量。化学吸附速度与化学反应类似,需要活化能的化学吸附常需在较高温度下能以较快的速度进行。但常有例外情况,如在颗粒活性炭吸附的化学吸附中只有较少一部分是化学吸附,吸附分子与固体表面形成了表面化学键,另有相当一部分是物理吸附,是从物理吸附向化学吸附的过渡态。这时固体表面的吸附力比范德瓦尔斯力要大一些,但比分子的理解力要弱的多。在微孔固体上物理吸附有时因扩散速度慢而使吸附速度很慢。在实际的吸附过程中,两类吸附有时会胶体进行。如先发生单层的化学吸附,而后在化学吸附层上再进行物理吸附。因此,欲了解一个吸附过程的性质,常需要根据多种性质进行综合判断。