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作者: 时间:2019-04-28
活性炭作为最广谱、最有效的去除水中有机物的材料,具有良好的吸附性能和稳定的化学性能,能抵抗强酸强碱,能承受水浸、高温高压的影响,不易破碎。由于其比表面积大,吸附能力强,被广泛应用于水处理的深度净化过程中,作为去除有机物、颜色、味道和余氯改善味道的主要手段。
活性炭可作为各种化学物质的底物,提高其吸附某些无机(和有机)化合物的能力,如硫化氢(H2S)、氨(NH3)、甲醛(HCOH)、汞(Hg)和放射性同位素碘-131 (131I)。这种性质称为化学吸附。
活性炭中的粉状活性炭:
传统上,活性炭是由小于1.0毫米的粉末或细颗粒制成,平均直径在0.15毫米到0.25毫米之间。因此,它们具有较大的表面体积比和较小的扩散距离。PAC是由破碎的或磨碎的碳颗粒组成,其中95% - 100%将通过一个或多个指定的筛网。粒状活性炭被定义为活性炭被保留在50-mesh筛(0.297毫米)和PAC材料更好的材料,而ASTM分类粒子大小对应于一个80 -孔筛(0.177毫米)和较小的PAC。PAC不是常用的在一个专用的容器,由于高水头损失发生。PAC通常直接添加到其他处理单元中,如原水进水口、快速混合池、澄清器和重力过滤器。
在电子显微镜下,发现了活性炭的高表面积结构。单个颗粒呈强烈卷曲状,并表现出各种孔隙度;在许多地区,石墨类材料的平面彼此平行,彼此之间仅相隔几纳米左右。这些微孔为吸附提供了极好的条件,因为吸附材料可以同时与许多表面相互作用。活性炭的吸附性能测试通常是在高真空条件下,氮气在77k时进行的,但从日常生活中来看,活性炭完全可以产生相同的吸附性能,它可以从环境中吸附100°C下的蒸汽液态水和1/ 10000大气压下的蒸汽液态水。
在物理上,活性炭通过范德华力或伦敦色散力与材料结合。
活性炭不能很好地与某些化学物质结合,包括醇类、醇类、氨、强酸和强碱、金属以及大多数无机物,如锂、钠、铁、铅、砷、氟和硼酸。活性炭确实能很好地吸收碘,事实上,碘值mg/g (ASTM D28标准方法试验)被用作总表面积的指标。活性炭可作为各种化学物质的底物,提高其吸附某些无机(和有机)化合物的能力,如硫化氢(H2S)、氨(NH3)、甲醛(HCOH)、汞(Hg)和放射性同位素碘-131 (131I)。这种性质称为化学吸附。
一般来说,当活性炭的孔隙半径是吸附体分子半径的2 - 4倍时,最有利于吸附。与其他吸附剂相比,活性炭具有无限大的比表面积和异常丰富的微孔。一般来说,活性炭的比表面积高达500-1700 m~/g,这是活性炭吸附能力强、吸附能力大的主要原因。当然,相同炭量的活性炭与外表面相比,同一物质的吸附能力有时是不同的,这与活性炭的内孔布局和分散以及化学性质的外观有关。