吸附剂的类型与选择
吸附剂的种类
常用吸附剂简介（发稿时间：2009-02-17 阅读次数：715）常用的吸附剂有：活性炭、天然有机吸附剂、天然无机吸附剂、合成吸附剂。
1、活性炭活性炭是从水中除去不溶性漂浮物（有机物、某些无机物）最有效的吸附剂，有颗粒状和粉状两种状态。
清除水中泄漏物用的是颗粒状活性炭。
被吸附的泄漏物可以通过解吸再生回收使用，解吸后的活性炭可以重复使用。
影响吸附效率的关键因素是被吸附物分子的大小和极性。
吸附速率随着温度的上升和污染物浓度的下降而降低。
所以必须通过实验来确定吸附某一物质所需的炭量。
试验应模拟泄漏发生时的条件进行。
2、天然有机吸附剂天然有机吸附剂由天然产品，如木纤维、玉米秆、稻草、木屑、树皮、花生皮等纤维素和橡胶组成，可以从水中除去油类和与油相似的有机物。
天然有机吸附剂具有价廉、无毒、易得等优点，但再生困难。
3、天然无机吸附剂天然无机吸附剂是由天然无机材料制成的，常用的天然无机材料有黏土、珍珠岩、蛭石、膨胀页岩和天然沸石。
根据制作材料分为矿物吸附剂和黏土类吸附剂。
矿物吸附剂可用来吸附各种类型的烃、酸及其衍生物、醇、醛、酮、酯和硝基化合物；黏土类吸附剂能吸附分子或离子，并且能有选择地吸附不同大小的分子或不同极性的离子。
天然无机材料制成的吸附剂主要是粒状的，其使用受刮风、降雨、降雪等自然条件的影响。
4、合成吸附剂合成吸附剂是专门为纯的有机液体研制的，能有效地清除陆地泄漏物和水体的不溶性漂浮物。
对于有极性且在水中能溶解或能与水互溶的物质，不能使用合成吸附剂清除。
能再生是合成吸附剂的一大优点。
常用的合成吸附剂有聚氨酯、聚丙烯和有大量网眼的树脂。
聚氨酯有外表敞开式多孔状、外表面封闭式多孔状及非多孔状几种形式。
所有形式的聚氨酯都能从水溶液中吸附泄漏物，但外表面敞开式多孔状聚氨酯能像海绵一样吸附液体。
吸附状况取决于吸附剂气孔结构的敞开度、连通度和被吸附物的黏度、湿润力，但聚氨酯不能用来吸附处理大泄漏或高毒性泄漏物。
常用极性、非极性吸附剂
【求助】常用极性、非极性吸附剂！作者: wzhahassxmc 收录日期: 2009-12-28 发布日期: 2009-12-28吸附剂很多，请大家提供下常用的性能好的极性吸附剂有哪些、非极性吸附剂有哪些，微观的吸附原理是什么?希望能把原理写明白，谢谢！作者：li2004虽然吸附现象早已为人们发现和熟知，但是作为工业上应用则是近几十年的事情。
从理论上讲，固体物质的表面对于流体都具有一定的物理吸附作用，但要达到工业上的使用要求，还需要有一个选择与评价的问题，这是吸附操作中首先要解决的问题。
1．对工业吸附剂的要求(1)要有巨大的内表面积和大的孔隙率也就是说，吸附剂必须是具有高度疏松结构和巨大暴露表面的多孔物质。
只有这样，才能给吸附提供很大的表面。
吸附剂的有效表面包括颗粒的外表面和内表面，而内表面总是比外表面大得多，例如硅胶的内表面高达600m2／g，活性炭的内表面可高达1000m2／g。
这些内部孔道通常都很小，有的宽度只有几个分子的直径，但数量极大，这是由吸附剂的孔隙率决定的。
因此，要求吸附剂要有很大的孔隙率。
除此之外，还要求吸附剂具有合适的孔隙和分布合理的孔径，以便吸附质分子能到达所有的内表面而被吸附。
(2)对不同的气体要具有选择性的吸附作用工业上应用吸附剂的目的，就是为了对某些气体组分有选择地吸附，从而达到分离气体混合物的目的。
因此要求所选的吸附剂对所要吸附的气体具有很高的选择性。
例如活性炭吸附二氧化硫(或氨)的能力，远大于吸附空气的能力，故活性炭能从空气与二氧化硫(或氨)的混合气体中优先吸附二氧化硫(或氨)，达到净化废气的目的。
(3)吸附容量要大吸附剂的吸附容量是指一定温度下，对于一定的吸附质浓度，单位质量(或体积)的吸附剂所能吸附的最大吸附质质量。
吸附容量大小的影响因素很多，它包括吸附剂的表面大小，孔隙率大小和孔径分布的合理性，还与分子的极性以及吸附剂分子上官能团的性质有关。
(4)要有足够的机械强度和热稳定性及化学稳定性吸附剂是在湿度、温度和压力条件变化的情况下工作的，这就要求吸附剂有足够的机械强度和热稳定性，对于用来吸附腐蚀性气体时，还要求吸附剂有较高的化学稳定性。
氮气的净化和去除杂质的方法
氮气的净化和去除杂质的方法氮气是一种常见的无色气体，广泛应用于许多工业领域和实验室中。
然而，由于某些工艺或实验的要求，氮气中可能存在一些杂质，这些杂质可能对实验结果产生不利影响或影响工业生产的稳定性。
因此，对氮气进行净化和去除杂质的方法至关重要。
本文将介绍几种常见的氮气净化和去除杂质的方法。
一、吸附法吸附法是常用的氮气净化和去除杂质的方法之一。
这种方法基于材料对杂质的物理或化学吸附能力。
常见的吸附剂包括活性炭、分子筛和吸附树脂等。
活性炭是一种具有高度多孔结构的吸附剂，可以有效去除氮气中的有机物、油脂和部分气体杂质。
通过将氮气通过一层活性炭床，活性炭的多孔结构能够吸附和去除氮气中的杂质。
分子筛是一种具有高度规则孔结构的吸附剂，其孔径可以根据需要进行选择。
通过调节分子筛的孔径大小，可以选择性地去除氮气中的特定杂质，如水分和氧分子。
这种方法在一些对水分和氧气要求非常严格的实验室和工艺中得到广泛应用。
吸附树脂是一种高度选择性吸附剂，可以根据需要选择吸附杂质的特定类型。
通过选择合适的吸附树脂，可以去除氮气中的金属离子、无机盐和其他离子类杂质。
这种方法在某些特定的实验和工艺过程中可以起到关键作用。
二、冷凝法冷凝法是另一种常用的氮气净化和去除杂质的方法。
这种方法基于杂质与氮气之间的沸点差异，通过冷凝杂质来进行分离和去除。
常见的冷凝剂有冷却水、液氮和制冷机等。
通过将氮气通过冷却器，通过降低气体温度来进行冷凝并去除杂质。
这种方法特别适用于去除气态的液体杂质或高沸点的杂质。
常见的应用场景包括去除氮气中的水分和油脂。
三、膜分离法膜分离法是一种较新的氮气净化和去除杂质的方法。
这种方法基于膜的孔径和选择性，通过分离和排除杂质。
常见的膜包括聚合物膜和陶瓷膜等。
通过在一定的工作压力下，将氮气通过膜分离设备，膜的孔径和选择性可以实现对杂质的有效分离和去除。
这种方法特别适用于去除气体杂质，如水分和氧气。
四、化学反应法化学反应法是一种特殊的氮气净化和去除杂质的方法。
吸附
物理吸附
吸附剂与吸附物质之间是通过 分子间引力(即范徳华力)而产 生的吸附
吸 附
化学吸附 吸附剂与被吸附物质之间产 生化学作用，生成化学键引 起吸附
第三节 吸附平衡
2.1吸附平衡
解吸速度
当吸附速度和解吸速度相等时， 流体中吸附质浓度不再改变时 → → 吸附平衡
吸附速度
吸附剂吸附能力用吸附量q表示。
日常生活： 木炭吸湿、吸臭；防剂；吸湿剂（硅胶）
化工领域： 产品的分离提纯，如制糖品工业，用活性炭处理糖液，
吸附其中杂质，得到洁净的产品，提高产品品质。
环境领域： 水：脱色脱臭，有害有机物的去除，金属离子，氮、磷
空气：脱湿，有害气体，脱臭
特别适合于低浓度混合物的分离
二 吸附原理
固体表面会自发地利用其未饱和的自由基来捕获气相 或液相中的分子，称为固体对气体或液体的吸咐.
（二）活性炭纤维 活性炭纤维吸附能力比一般活性炭要高1～10倍。 活性炭纤维分为两种： (1)将超细活性炭微粒加入增稠剂后与纤维混纺制成单 丝，或用热熔法将活性炭粘附于有机纤维或玻璃纤维 上，也可以与纸浆混粘制成活性炭纸。
(2)以人造丝或合成纤维为原料，与制备活性炭一样经
过炭化和活化两个阶段，加工成具有一定比表面积和
吸附剂的选择
如何选择适宜的吸附剂？ ——需要根据被分离对象、分离条件和吸附剂本身的 特点确定
相似相吸 极性分子(或离子)型的吸附剂容易吸附极性分子 (或离子)型的吸附质。 非极性分子型的吸附剂容易吸附非极性的吸附质。
四、 吸附工艺和设备
间歇式
操 作 方 式
将废水和吸附剂放在吸附池内进行搅拌 30min左右，然后静置沉淀，排除澄清液
吸附剂类型与选择
吸附剂类型与选择引言吸附剂是一类在化学、工程、环境等领域中广泛应用的材料，其具有吸附和分离物质的能力。
随着各行各业对于吸附剂的需求不断增加，吸附剂的类型和选择成为研究的重点。
本文将介绍吸附剂的类型及其选择的相关知识。
吸附剂类型吸附剂可分为多种类型，常见的包括活性炭、分子筛、聚合物吸附剂等。
活性炭活性炭是一种具有极强吸附能力的吸附剂，其主要成分为碳。
活性炭的表面积大，孔隙结构丰富，能够吸附和储存大量气体或溶液中的物质。
活性炭广泛应用于水处理、空气净化、食品加工等领域。
分子筛分子筛是一种由具有一定孔隙结构和选择性吸附性能的晶体组成的吸附剂。
分子筛具有较高的吸附选择性，能够从混合物中选择性吸附特定分子。
分子筛广泛应用于催化剂、吸附分离、气体分离等领域。
聚合物吸附剂聚合物吸附剂是一种由聚合物制成的吸附材料，具有较强的吸附能力和吸附选择性。
聚合物吸附剂可以通过调节聚合物的结构和功能化处理来实现特定物质的吸附和分离。
聚合物吸附剂常用于医药、生物技术、环境保护等领域。
吸附剂选择在选择吸附剂时，需考虑多种因素，包括物质的性质、吸附剂的性能和应用环境等。
物质的性质吸附剂的选择首先需要根据待吸附物质的性质来确定。
例如，若待吸附的是气体，活性炭是一个较好的选择；若待吸附的是有机分子，分子筛可能更适合。
吸附剂的性能吸附剂的性能也是选择的关键因素之一。
不同的吸附剂具有不同的吸附能力、选择性和稳定性。
需根据实际需求来选择具备适当性能的吸附剂。
应用环境吸附剂的应用环境也需要考虑。
例如，若吸附剂用于水处理，需考虑水质的酸碱度、温度等因素对吸附剂的影响。
吸附剂的应用案例吸附剂的应用十分广泛，以下列举几个典型案例：活性炭在水处理中的应用活性炭广泛应用于水处理中，用于去除水中的有机物、异味和色度。
活性炭的大表面积和孔隙结构可以有效吸附水中的污染物，提高水质。
分子筛在气体分离中的应用分子筛广泛用于气体分离领域。
例如，分子筛可以根据气体分子的大小和极性选择性地吸附某种气体，实现气体的分离和纯化。
吸附剂的种类
吸附剂的种类吸附剂按照来源可以分为两大类天然吸附剂合成吸附剂天然吸附剂硅藻土，白土，天然沸石吸附容量小，选择性低价格便宜，因而选择一次性使用酸性白土S i O 2 50-70%，Al 2O 310-16%, Ca, Mg, Fe, K 和Na 等元素。
白土用于润滑油、石油重馏分的脱色和脱硫。
吸附剂的种类-1 活性碳类活性碳类吸附剂可以分为三种活性碳活性碳纤维碳分子筛1-1活性碳特点：Ø非极性的表面Ø疏水性和亲有机物性主要用于从气体或液体混合物中回收有机化合物。
如：在白糖脱色中吸附白糖中的有机物，污水处理，溶剂回收，汽车汽油的回收。
由木炭加工而成。
制备活性碳的原料•煤，包括烟煤，褐煤和无烟煤•炭，未活化的焦炭、木炭和骨炭•炭黑，含炭量高的有机物，如重油和气态烃类部分燃烧，炭黑可能有孔隙，也可能没有孔隙。
•纯炭：石墨和金刚石两种晶体形式活性碳的结构•活性碳的结构与石墨的晶体结构相似。
•石墨是由排成正六角形的炭原子形成的平面构成，它类似于苯的六角形，各平面的炭原子的间距为0.142nm，各平面层的间距为0.335nm。
•活性碳由三个石墨层组成，不规则。
石墨的晶体结构碳在升温过程中的变化•从室温升高至1000-2000°C时，含碳有机物中的水分、氢、氧等化合物逐渐放出，含炭量增加。
•随着非碳元素的逸出，发生脱氢，环化，缩合与交联等化学反应－碳化过程。
•随着非碳元素的减少，形成的芳环平面逐渐增大，排列逐步规整－石墨化过程。
有机物在不同温度下的变化活性碳结构示意图活性碳的孔•大孔，过渡孔，微孔•大孔和固体的表面直接接触，过渡孔是大孔的分支，微孔是过渡孔的分支。
•微孔的有效半径小于1.8-2.0nm，大小与分子相当，容积0.15-0.5ml/g。
•微孔的比表面积为总比表面积的95%以上。
几百至1000m2/g。
•过渡孔半径为50-100nm，面积占5%。
气体在其中产生毛细孔冷凝现象。
吸附剂的类型及性质
吸附剂的种类与性质常用的吸附剂有硅胶、氧化铝、活性炭、聚酰胺等。
(1) 硅胶：是一种酸性吸附剂，适用于中性或酸性成分的柱色谱。
同时硅胶又是一种弱酸性阳离子交换剂，其表面上的硅醇基能释放弱酸性的氢离子，当遇到较强的碱性化合物，则可因离子交换反应而吸附碱性化合物。
硅胶作为吸附剂有较大的吸附容量，分离范围广，能用于极性和非极性化合物的分离，如有机酸、挥发油、蒽醌、黄酮、氨基酸、皂苷等，但不宜分离碱性物质。
天然物中存在的各类成分大都用硅胶进行分离。
(2) 氧化铝：有碱性氧化铝、中性氧化铝和酸性氧化铝。
①碱性氧化铝，因其中混有碳酸钠等成分而带有碱性，对于分离一些碱性成分，如生物碱类的分离颇为理想，但是碱性氧化铝不宜用于醛、酮、酯、内酯等类型的化合物分离，因为有时碱性氧化铝可与上述成分发生次级反应，如异构化、氧化、消除反应等。
②中性氧化铝是由碱性氧化铝除去氧化铝中碱性杂质再用水冲洗至中性得到的产物。
中性氧化铝仍属于碱性吸附剂的范畴，不适用于酸性成分的分离。
③酸性氧化铝是氧化铝用稀硝酸或稀盐酸处理得到的产物，不仅中和了氧化铝中含有的碱性杂质，并使氧化铝颗粒表面带有NO3－或Cl－的阴离子，从而具有离子交换剂的性质，酸性氧化铝适合于酸性成分的柱色谱。
(3) 活性炭：是使用较多的一种非极性吸附剂。
一般需要先用稀盐酸洗涤，其次用乙醇洗，再用水洗净，于80℃干燥后即可供柱色谱用。
柱色谱用的活性炭，最好选用颗粒活性炭，若为活性炭细粉，则需加入适量硅藻土作为助滤剂一并装柱，以免流速太慢。
活性炭是非极性吸附剂，其吸附作用与硅胶和氧化铝相反，对非极性物质具有较强的亲和能力，在水溶液中吸附力最强，在有机溶剂中较弱，因此水的洗脱能力最弱而有机溶剂较强。
从活性炭上洗脱被吸附物质时，溶剂的极性减小，活性炭对溶质的吸附能力也随之减小，洗脱剂的洗脱能力增强。
主要分离水溶性成分，如氨基酸、糖、苷等。
(4) 聚酰胺：商品聚酰胺(polyamice) 均为高分子聚合物质，不溶于水、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿及丙酮等常用有机溶剂，对碱较稳定，对酸尤其是无机酸稳定性较差，可溶于浓盐酸、冰醋酸及甲酸。
吸附层析法
Lewapol G7318
苯乙烯
二乙烯苯 二乙烯苯 二乙烯苯 二乙烯苯 二乙烯苯 二乙烯苯
极性 非极性 非极性 非极性 强极性 极性 强极性 极性 非极性
孔径 比表面m2/g 600-700 400-500 590 370 80 90 128 42
吸附树脂在中药提取分离中的发展和应用
中药提取液－通过吸附树脂－吸附上有效成分的树脂 －洗脱－洗脱液－回收溶液－药液－干燥－半成品
强极性的组分容易被吸附剂所吸附， 应选用极性较强的流动相才能把它从吸 附剂上洗脱下来，使之沿着层析柱前进；
弱极性的组分则应选用弱极性的流 动相洗脱。
以聚酰胺为吸附剂时,一般用水作流动相。
以吸附树脂为吸附剂时，由于分子间吸附 力较弱，可用低级醇、酮或其水溶液洗脱。
原则：
弱酸性物质在酸性下吸附，碱性下洗脱；弱碱 性物质在碱性下吸附，酸性下洗脱。
吸附等温线：在一定温度下，某种组分在
吸附剂表面达平衡状态时在两相中浓度的相对 关系曲线。
吸附等温线的斜率KD表示分配系数，Cs表 示溶质在固定相中的浓度，Cm表示溶质在流动 相中的浓度达到平衡时在固定相中的浓度
线形的吸附等温线 非线形的吸附等温线
2．吸附剂的选择
高选择性以实现很好分离； 高容量以减少吸附剂的使用量； 对于快速吸剂具有很好的动力学和传递特性； 具有化学和热稳定性，在流动相中不溶解以保持吸附剂特性； 具有一定的机械强度和惰性，防止破碎和腐蚀； 易于充填或铺层； 不会与欲分离试样和流动剂发生化学反应； 抗污染性强； 价格便宜。
iii)忌用柠檬酸缓冲液和PH<5.5的缓冲液。当用过 的HA层析柱再生时，要先挖去顶部的一层HA，然 后用一倍床体积1mol/LNaCl溶液洗涤，接着用4倍 床体积的平衡液洗涤平衡，如此处理后即可使用。
第三章-吸附层析
吸附层析的概念
吸附层析（absorption chromatography）又 称色层法或色谱法；是根据各种被分离组分在固 定相和流动相的分配系数不同达到分离的目的一 类分离纯化方法。
教学目的
掌握基本原理和操作方法 吸附柱层析 薄层层析 聚酰胺薄层层析
层析方法的类型
第一节 吸附柱层析
吸附柱层析的概念
第三章 吸附层析
层析又称为色谱或色层，是俄国植物学家茨维 特在分离植物色素时发现并最先应用的一种分离 纯化方法。其总的原理是根据各种被分离组分在 固定相和流动相的分配系数不同达到分离的目的。
层析法根据层析类型分，可分为柱层析、纸层析和 薄层层析；根据具体分离原理分，可分为吸附层析、分 配层析、疏水层析、离子交换层析、亲和层析、凝胶过 滤层析等具体层析方法
②将收集的每管溶液进行浓缩和活性测定。以管号或洗脱体积 为横坐标，每管样品的浓度或活度为纵坐标，若层析峰无重叠， 则各成分能完全分离（图3-7）
③为了获得满意分离效果，洗脱速度恰当控制（若太快，洗脱 物在两相中平衡不完全；太慢，则洗脱物会扩散；结果都会导 致分离度下降）
④分离出的样品经浓缩或冻干处理后，可进行纯度测定及保存
第三节 聚酰胺薄膜层析
一、聚酰胺薄膜层析的概念
聚酰胺薄膜层析是1966年之后发展起来的一种层析方 法。特别应指出的是，用此法分析氨基酸衍生物DNP-氨基 酸、PTH-氨基酸、DNS-氨基酸以及DABTH-氨基酸1）时， 具有灵敏度高、分辨力强、展层迅速和操作简便等优点， 它超过了这类化合物过去使用的纸层析、纸电泳和薄层层 析(茚三酮法)等方法
➢HA为干粉时，需事先浸泡膨胀达到2~3ml/g后，按1∶6加 入缓冲液悬浮，除去细小的颗粒
➢HA悬浮液需用旋涡振荡器混合，因为其他搅拌器如磁棒、 玻棒等易破坏其晶体结构
吸附剂和吸附质吸附剂
立式多段再生炉、旋转再生炉。
第 4 节 吸附剂的再生
二、溶剂再生 1 原理
吸附质与熔剂的亲和力大于与吸附剂的亲和力。
2 常用再生剂
酸碱类、有机溶剂。 吸附的酚、醋酸可用氢氧化钠再生。 吸附的DDT可用异丙醇再生。
三、其它再生方法
氧化法、生物法等
第 5节 应用及进展
一、应用
给水处理 嗅、味的吸附净化； 微量污染物的吸附净化。
四、设计
(一) 工艺流程与设备
间歇式操作
废水
预处理
吸附
排放
去除废水中影 响吸附的杂质:
悬浮物、油类、胶 体
废水和吸附剂在相对 运动过程中完成吸附
混凝、沉淀、过滤
固定床、流化床、移动床
第 3 节 吸附工艺设计
混凝沉淀(气浮) 催化氧化
厌氧—好氧 好氧
有机物 胶体
深度处理技术
废水 预处理
生 化
高效物化技术 强化生物技术
于什么状态？
Company
LOGO
x b( x / m)0 e
m
1be
第1节 概 述
五、影响吸附的因素
(一) 吸附剂的性质 1 物理性质：孔的大小、比表面积；
2 表面化学特性：表面的极性。
(二) 吸附质的性质 1 溶解度； 2 分子量； 3 分子极性；
第1节 概 述
(三) 操作条件
温度：物理吸附、化学吸附； pH 值：影响吸附质的存在状态和吸附剂表面特性。 接触时间： 共存物质：诱发物；干扰物； 生物协同作用：繁殖微生物，有利于有机物的分解。
原水浓度C0
10 8 6 4 2
0
10
A
B
20
吸附剂在溢油应急中的应用(上)
吸附剂在溢油应急中的应用（上）利用吸附剂处理溢油在欧美国家已经相当普遍。
常用的吸附剂分为四个基本类型，天然有机吸附剂、天然无机吸附剂、合成吸附剂以及改性天然有机吸附剂。
天然有机吸附剂包括稻草、木屑、树皮、玉米棒芯、玉米杆、羽毛和其他以碳为成分的天然产品。
天然有机吸附剂可以吸附自重3～15倍的石油，但大多有机吸附剂在吸收油的同时也吸收水，从而导致吸附剂在水中容易下沉。
天然无机吸附剂是由天然无机材料制成，常用的天然无机材料有粘土、珍珠岩、蛭石、膨胀页岩和天然沸石。
根据制作材料分为矿物吸附剂（如珍珠岩）和粘土类吸附剂（如沸石），它们可以吸附自身4～10倍的石油。
天然无机吸附剂和有机吸附剂最大的特点是价格低廉，且容易获得，但这两类吸附材料都不适用于水体溢油的处理，且使用后处理费用较高。
合成吸附剂包括人工制成的类似于塑料的人造材料，如聚氨脂、聚乙烯和聚丙烯以及有大量网眼的树脂和橡胶类物质，大多数合成吸附剂可以吸收自重6～20倍的石油，合成吸附剂的一大优点是能再生。
但合成吸附剂最大的问题是使用后如何处理它们，大多数国家开始征收填埋地税使这种方法变得更加昂贵，同时填埋会对环境造成二次污染，焚烧处理成本又过高。
目前在溢油处理中应用最广泛的是经过改性后的天然有机型吸附剂。
这类吸附剂不仅吸油能力强，而且只吸油不吸水，后处理简单，是美国和加拿大环境保护法指定的唯一一种处理溢油后可以直接掩埋的吸附剂产品。
为了能让此类产品早日应用于我国溢油处理，下面以加拿大Annapolis Valley Peat Moss（A VP）公司生产的Cansorb吸附剂为例，对此类产品的性能及使用情况作简单介绍。
一、加拿大A VP 有限公司简介加拿大A VP 有限公司于1949年成立，主要生产和销售有机烃吸附剂，经过多年的发展，目前在加拿大和美国共有6个吸附剂生产厂，年产量约为60×104t，产品出口到全球25个国家，亚洲地区主要出口日本。
吸附质 吸附剂
吸附质吸附剂
吸附质和吸附剂是吸附过程中的两个关键要素。
吸附质（Adsorbate）是指被吸附在吸附剂表面的物质。
这些物质可以是气体、液体或固体，但通常是那些与吸附剂有相互作用力（如范德华力、化学键合力等）的物质。
吸附质可以是单一物质，也可以是多种物质的混合物。
吸附剂（Adsorbent）则是指具有吸附能力的物质，通常是多孔性固体。
吸附剂的主要作用是提供吸附质在其表面附着的位置，并通过物理或化学作用将吸附质固定在其表面。
吸附剂的种类很多，常见的包括活性炭、硅胶、氧化铝、分子筛等。
在吸附过程中，吸附质与吸附剂之间的相互作用力起到关键作用。
这些相互作用力可以是物理吸附（如范德华力）或化学吸附（如化学键合）。
物理吸附通常较弱，吸附热较小，吸附过程是可逆的；而化学吸附则较强，吸附热较大，吸附过程往往是不可逆的。
吸附剂的选择对吸附效果有着重要影响。
不同的吸附剂对不同的吸附质有不同的吸附能力和选择性。
因此，在选择吸附剂时，需要考虑吸附质的性质、吸附条件以及吸附目的等因素。
总之，吸附质和吸附剂是吸附过程中的两个基本要素，它们之间的相互作用决定了吸附过程的效率和效果。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的吸附剂和吸附条件，以实现最佳的吸附效果。
吸附剂分类
吸附剂分类吸附剂是一种能够吸附和分离混合物中某些成分的材料。
根据其物理特性和用途，吸附剂可以分为多种不同的类型。
本文将介绍几种常见的吸附剂分类。
一、活性炭类吸附剂活性炭是一种具有高度发达孔隙结构的吸附剂，具有很强的吸附能力。
它广泛应用于水处理、空气净化、食品工业等领域。
活性炭可以吸附有机物、重金属离子、氯气等物质，有效去除水中异味和有害物质。
此外，活性炭还可以用于脱色、脱硫等工艺过程。
二、分子筛类吸附剂分子筛是一种具有高度规则孔道结构的吸附剂，可以选择性地吸附分子。
分子筛广泛应用于石油化工、气体分离、催化剂制备等领域。
它可以吸附和分离各种分子，如碳氢化合物、气体分子、有机溶剂等。
分子筛的孔径大小可以根据需要进行调整，以满足不同分子的吸附需求。
三、硅胶类吸附剂硅胶是一种由无机硅氧链构成的多孔材料，具有较大的比表面积和良好的吸附性能。
硅胶广泛应用于制药、化妆品、电子等领域。
它可以吸附和分离水分、有机物、杂质等。
硅胶可分为无水硅胶和水合硅胶两种类型，其中水合硅胶在相对湿度较高的环境下具有更好的吸附性能。
四、活性白土类吸附剂活性白土是一种具有高度活性和吸附能力的吸附剂，广泛应用于石油化工、食品加工、环境保护等领域。
它可以吸附和分离有机物、重金属离子、油脂等。
活性白土具有较大的比表面积和孔隙体积，能有效去除溶液中的杂质和颜色。
五、固体酸类吸附剂固体酸是一种具有酸性表面的吸附剂，可以吸附和催化反应物质。
固体酸广泛应用于化学工业、催化剂制备等领域。
它可以吸附和转化有机物、气体分子、催化剂中的杂质等。
固体酸的酸性强度和酸性中心数量可以根据需要进行调整，以满足吸附和反应的要求。
六、离子交换树脂类吸附剂离子交换树脂是一种具有离子交换功能的吸附剂，可以吸附和交换溶液中的离子。
离子交换树脂广泛应用于水处理、电子工业、制药等领域。
它可以吸附和分离金属离子、有机离子、阴离子等。
离子交换树脂的交换性能可以根据需要进行调整，以实现特定离子的选择性吸附和分离。
吸附分离技术
（3）溶液的pH值 由于溶液的pH值直接决定树脂交换基团及交 换离子的解离程度，进而影响树脂对交换的选择 性和吸附容量。对于强酸、强碱性树脂，溶液pH 主要左右交换离子的解离度，决定它带何种电荷 以及电荷量，决定被树脂吸附或吸附的强弱。对 于弱酸、弱碱性树脂，溶液的pH还是影响树脂解 离程度和吸附能力的重要因素。但过强的交换能 力有时会影响到交换的选择性，同时增加洗脱难 度。
应用： 用于分离蛋白质、酶等大分子的生物活性物 质。 缺点： （1）强度较差，流速低； （2）强酸、强碱容易破坏天然多糖的结构； （3）易污染，易被微生物降解。
离子交换剂的类型
强阳 弱阳 强阴 弱阴
阳离子交换剂 离子交换剂 阴离子交换剂
阳离子交换剂
能与阳离子进行交换的离子交换剂。
强阳（强酸性）离子交换剂 活性基团是磺酸基团（-SO3H）或次甲基磺酸 基团-(CH2)2SO3H。都是强酸性基团，其电离程度 大且不受溶液pH的影响，当pH值在1-14范围内时， 均能进行离子交换反应。
顺序号 骨架代号 分类代号 大孔型代号
1 ~ 100 为强酸性阳离子交换树脂 101 ~ 200为弱酸性阳离子交换树脂 201 ~ 300为强碱性阴离子交换树脂 301 ~ 400为弱碱性阴离子交换树脂
如：001 7是凝胶型苯乙烯系强酸性阳离子交换树脂，交联度7%； D201是大孔型苯乙烯系季胺 I 型强碱性阴离子交换树脂
中和： R-N+(CH3)3OH- + H+ClR-N+(CH3)3Cl- + H2O 中性盐分解： R-N+(CH3)3OH- + Na+ClR-N+(CH3)3Cl- + Na+OH复分解： R-N+(CH3)3Cl- + Na2SO42R[N+(CH3)3]2SO42- + 2Na+Cl主要用于制备无盐水（除去SiO2-、CO32-等弱 酸根）及卡那霉素、巴龙霉素、新霉素等的精制。
第九章 吸附法
亲和吸附
亲和吸附原理： 利用生物高分 子物质对某些 相对应物质具 有专一的识别 和可逆结合的 能力（亲和力） 来实现。
五、吸附剂
1. 吸附剂的要求
• • •
交换容量——结构（多孔、立体网状） 选择性——组成 稳定性——结构、组成
2. 吸附剂的种类
1）无机：硅胶、氧化铝、磷酸钙凝胶、沸石等 2）有机：活性炭、（大孔）吸附树脂、纤维素等
1）组成结构：由木屑、兽骨、兽血或煤屑等原料高温
（800℃）碳化而成的多孔网状结构
2）种类：粉末活性炭、颗粒活性炭、锦纶活性炭
吸附能力为粉末活性炭＞颗粒活性炭＞锦纶活性炭
3）吸附特性：非极性吸附剂，在极性介质中，对非极性 物质具有较强的吸附
7、沸石
1）组成结构：Na2Al2O4· xSiO2H2O，多孔网状结构 2）种类：人工、天然沸石
缺点：
选择性差，收率不太高； 无机吸附剂性能不稳定、不能连续操作、劳 动强度大。
第一节 吸附过程理论基础
一、基本概念
固体分为：多孔性和非多孔性两类。
非多孔性固体：具有很小的比表面； 多孔性固体：比表面很大，每克几百
平方米(存在颗粒内微孔)，内表面积比 外表面积大几百倍，具有较高的吸附 势。 应用多孔性吸附剂较有利。
化学吸附—化学键力的吸附
1）吸附区域为未饱和的原子
2）吸附层数为单层
3）吸附可逆性—不可逆
4）吸附选择性—很好
物理吸附与化学吸附的比较
项目
作用力 吸附热 选择性 吸附速度 吸附分子层
物理吸附
范德华力 较小，接近液化热 几乎没有 较快,需要活化能很小 单分子或多分子层
化学吸附
化学键力 较大，接近反应热 有选择性 慢,需要一定活化能 单分子
常用吸附剂-你了解多少？
吸附式干燥机使用吸附剂材料来吸附和去除压缩空气中的湿气。
因此，吸附剂材料的类型和质量至关重要。
常见的吸附剂有以下几种类型：01硅胶硅胶的化学式为SiO₂·xH₂O，易吸附水分的二氧化硅固体，无毒、无臭，呈半透明状具有多孔性结晶体的表面结构。
对极性物质（如水、甲醇等）有很强的吸附能力；硅胶的比表面积达500-600㎡/g，它能吸附气体中的水分最大可达本身重量50%之多。
硅胶在气体含湿量大时，吸附容量也大。
硅胶的缺点是遇到液态水时，颗粒会破碎，特别在有压力存在时更明显，所以在压缩空气干燥器中一般不单独使用。
02活性氧化铝活性氧化铝由各种氢氧化铝经热分解而成，化学式是Al₂O₃·nH₂O，它具有很大的表面硬度和抗压强度，在静压力作用下不易破碎，在交变压力作用下不易磨损，所以很适合用于压缩空气的脱水干燥；活性氧化铝比表面积达250-300㎡/g，吸附容量大，可用于高湿度气体的干燥。
活性氧化铝的机械性能和耐热性较好，经它干燥后的压力露点可≤-40℃，可满足绝大多数工业的要求，是压缩空气干燥器中应用最广的吸附剂。
03分子筛分子筛是由硅（铝）网面积（SiO4AlO4）组成的笼形孔洞骨架的晶体，用于压缩空气干燥的分子筛主要是3A、4A及5A等。
它的主要特点是具有十分单一的表面孔径，比表面积达800-1000㎡/g，在气体含湿量不高的情况下，能进行深度干燥。
经分子筛处理后的压缩空气，压力露点可达-70℃。
在处理含水量较高的气体时，应先用氧化铝或硅胶进行预干燥，再用分子筛来消除残余水分。
吸附式干机只有在应用优质吸附剂的情况下才能具有更高性能和更优秀的节能效果。
吸附式干燥机中吸附剂的选择，我们可以基于以下几点标准。
01吸附容量吸附容量是指在一定的温度、吸附质浓度下，单位质量（或单位体积）吸附剂所能吸附的最大量。
一般比表面积大的吸附剂，具有较大的吸附容量，其吸附能力强。
吸附剂的比表面积包括颗粒的外表面积和内表面积，而内表面积总是比外表面积大得多，只有具有高度疏松结构和巨大暴露表面积的孔性物质，才能提供巨大的比表面积。
不同吸附剂在血液净化中的作用
HP应用于肝性脑病，能显著降低血浆芳香族氨基酸浓度，使支链氨基酸与芳香 族氨基酸的比例增加，同时血浆Na-K+ATP酶的抑制物减少。此外，除尿毒症外还有很 多疾病与中分子物质增高有关，如风湿病、过敏、感染、多脏器衰竭、铝中毒等，已 有报告将HP用于甲状危象、精神分裂症、牛皮癣等疾病。
❖ 1970年 加拿大学者张明瑞用白蛋白火棉胶半透膜包裹活性炭进行
血液灌流 ，有效防止了血小板减少及炭颗粒脱落等问题，同时证 实血液灌流不但能清除尿毒症病人有害毒素，也能清除多聚氨基酸 和中分子物质。
活性炭
❖ 目前已开发出了许多新的包埋材料和包埋方法，已使用的包埋材
料有白蛋白火棉胶、聚丙烯酸水凝胶、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯 酸羟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛、醋酸纤维素、尼龙及明胶等。
吸附疗法的应用技术
连续性血浆滤过吸附（CPFA）特点：
1 溶质筛选系数高，经血浆滤过器分离的血浆中含有大量TNF-α、 IL-1β和IL-8等细胞因子，而CPFA时选用的活性炭、树脂等吸附剂对 这些因子吸附能力强。
2 生物相容性好，CPFA时血细胞不直接接触吸附剂，避免了由此 导致的中性粒细胞和补体活化及生物不相容反应。
不同吸附剂在血液净化 中的临床应用
肝性脑病
HP治疗肝性脑病的适应症主要是在爆发性肝衰竭，早期肝昏 迷（III）时应用，可提高存活率。
反电荷的分子进行选择性吸附。
❖ 离子交换树脂由于存在吸附率低、选择性差、血液相容性差等缺
点，同时又能吸附体内钙、磷等电解质，引起体内电解质平衡失调， 因此在临床应用不多，还有待进一步研究。
吸附塔的基本原理
吸附塔的基本原理吸附塔是一种常用的气体净化设备，它的基本原理是通过材料表面的吸附作用来去除空气中的有害气体和颗粒物。
在吸附塔中，气态污染物通过不同的物理或化学反应与吸附剂接触并吸附在其表面上，从而实现净化。
下面我们就来一步步介绍吸附塔的基本原理。
第一步：吸附剂的选用吸附剂是吸附塔的核心，其吸附能力和特性决定了吸附塔的净化效果。
一般情况下，吸附剂可以分为物理吸附剂和化学吸附剂两种类型。
物理吸附剂的吸附力较弱，适用于吸附分子量较小、极性强的气体。
而化学吸附剂的吸附力较强，适用于吸附分子量大、化学性质较活泼的气体。
根据实际情况，选择合适的吸附剂，可以有效地提高吸附塔的净化效果。
第二步：吸附过程中的传质作用吸附过程中还存在着一种重要的作用——传质作用。
传质作用主要由气体分子在吸附剂表面的扩散、吸附和脱附构成。
传质作用的强弱决定了吸附塔对污染物的去除效率。
第三步：操作参数的控制操作参数的控制是管理吸附塔的关键。
主要包括气体流速、温度等因素。
气体流速高时，气体在吸附剂表面的接触时间短，因此吸附效果也会受到影响。
在不同的吸附剂上，有一个最适宜的操作温度范围，该温度范围内吸附剂表面的活性最大，吸附效果最好。
因此，合理控制操作参数可以提高吸附塔的净化效果。
最后，总结一下，吸附塔作为一种常见的气体净化设备，其基本原理是利用吸附剂对污染气体的吸附作用，通过合理选择吸附剂、控制传质作用和操作参数等因素来达到净化效果。
我们的环保事业需要更多这样的技术设备来实现对污染的治理。
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吸附剂的类型与选择
吸附剂是一种可以吸附水分、有机物、气体等有害物质的材料。
在工业、环境保护、农业等领域中，吸附剂的应用越来越广泛。
选
择合适的吸附剂对于工艺效果和成本控制具有重要意义。
下面介绍
吸附剂的类型和选择。
一、吸附剂的类型
1. 活性炭
活性炭是一种非常常见的吸附剂，它可以吸附气体和液体中的
有机物质和沉淀颗粒。
活性炭的表面积较大，能够提供更多的吸附
反应位点。
一般来说，活性炭的吸附能力比较强，但是成本较高。
2. 分子筛
分子筛是由特殊的化学成分制成的材料，其结构像是一个三维
网状的晶体。
分子筛的孔径很小，一般在0.3至10纳米之间，能够
选择性地吸附分子大小符合其孔径大小的有机物质和气体。
3. 硅胶
硅胶是由硅酸盐等化合物制成的材料，具有很强的吸湿性，在
干燥剂和除湿剂等方面有广泛应用。
4. 活性白土
活性白土是由天然白土和酸等化物混合而成的材料，具有很好
的吸附能力。
由于其成本较低，是一种常用的吸附剂。
5. 硅酸钠
硅酸钠是一种无机盐，常常用作吸附剂和填料。
二、吸附剂的选择
1.吸附物质的性质
吸附剂的选择需要考虑吸附物质的性质，如分子大小、极性、
电荷等特性。
不同的吸附剂选择会有不同的适用物质范围，需要根
据实际情况进行选择。
2.吸附剂的成本
不同的吸附剂成本不同，需要根据实际情况选择合适的吸附剂。
3.材料的可再生性
一些吸附剂，如活性炭和分子筛，可以通过再生循环使用，具
有较好的经济性。
因此，在需要长期使用吸附剂的应用场景中，可
再生性是重要考虑因素之一。
4.吸附剂的容量和反应速率
不同的吸附剂的吸附容量和反应速率不同，需要根据实际需要
进行选择。
5.重金属污染的处理
在重金属污染的处理中，需要选择具有选择性吸附特性的吸附剂，如离子交换树脂。
吸附剂的选择需要考虑吸附物质的特性、成本、可再生性、容
量和反应速率以及重金属污染处理等方面，选择合适的吸附剂可以
提高工艺效果并控制成本。