活性炭的吸附性能由活性炭的孔隙大小與比表面積決定。木質活性炭廠家介紹,一般認為,木質活性炭孔隙的大小決定了其對吸附質的選擇,而比表面積的大小決定了其吸附容量。
吸附原理
當氣體或者液體與活性炭的表面接觸碰撞時,氣體或液體分子就會積聚在活性炭的表面上,這個過程為活性炭的吸附。吸附的結果是吸附質分子在活性炭表面或者孔內聚積,使活性炭的表面自由能下降。脫附是指吸附質分子離開活性炭的表面或者孔內,引起吸附量減少的現象。從動力學的觀點來看,吸附質分子在活性炭表面不斷進行吸附和脫附過程,當吸附的量和脫附的量在統計學上相等時即認為達到了吸附的動態平衡狀態。
吸附類型
根據活性炭表面與吸附質分子間作用力性質的不同,一般將吸附分為物理吸附和化學吸附兩種類型。
物理吸附涉及的作用力主要是活性炭表面分子和吸附質分子之間存在著弱小的範德華力,這種吸附作用一般比較弱且沒有選擇性,吸附過程進行迅速但不發生化學反應,溫度稍微提高就會發生脫附,為一種可逆過程。物理吸附的強度一般與其材料的比表面積成正比,在比表面積這方面與矽膠、沸石等材料相比,可以說活性炭佔很大的優勢。通常物理吸附在低溫時有利於吸附。
化學吸附是指活性炭和吸附質分子間通過化學鍵結合的吸附過程,相互作用強。由於這種化學鍵的作用,化學吸附的選擇性比較強,吸附過程一般進行的比較慢,並且脫附後物質常發生化學變化。高溫有利於化學吸附的進行。對於化學吸附,雖然在未添加其他化學藥品的活性炭中,似乎也存在化學吸附性能。但在有意識添加了化學藥品的活性炭中,這種化學吸附的效果特別顯著。
吸附等溫線
對於給定的氣固、液固體系,在溫度一定時,可認為吸附量只是壓力或者濃度的函數,這個關係稱為吸附等溫線。吸附等溫線是表示吸附性能最常用的方法,其形狀能很好地反應吸附劑和吸附質的物理、化學相互作用。