活性炭的吸附性能

在应用吸附法处理水时，通常水中不是含有单 一的污染物质，而是多组分污染物同时存在于液相 中。由于性质不同，在吸附时它们之间可以互相促 进或互相干扰。一般情况下，多组分吸附时分别的 吸附容量比单组分吸附时低，但有时活性炭对多组 分的总吸附效果较单一组分要高。
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活性炭的吸附性能是由活性炭及吸附质的物 理化学性质共同作用决定的。现从吸附等温线的形 状变化分析研究这些因素对活性炭吸附的影响：
1)活性炭孔径相同，比表面积增加时，吸附容 量增加，吸附等温线向上方扩大；比表面积相同， 孔径变小时，在低浓度领域中的吸附力增加，吸附
等温线的形状向低浓度一侧压缩。
2)活性炭的表面极性增大，水与炭表面的结合 力增强，有效吸附容量减少吸附等温线向下方压 缩；同时，由于活性炭与疏水性吸附质结合力的变 弱，吸附等温线向高浓度侧扩大。
(4)溶液温度的影响
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吸附剂吸附单位重量的吸附质放出的总热量 称为吸附热，吸附热越大，温度对吸附的影响就越 大。另一方面，温度对物质的溶解度也有影响，因 此对吸附也有影响。一般用活性炭处理水时，温度 对吸附的影响不显著。
(5)多组分吸附质共存的影响
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8"-&39;30 目范围较宜。活性炭的机械耐磨强度， 直接影响活性炭的使用寿命。
(2)吸附质的性质
活性炭吸附溶质的量与溶质在溶剂中的溶解 度有关，如活性炭从水中吸附有机酸的次序是按甲
酸一乙酸～丙酸一丁酸的顺序增加，溶解度越小， 活性炭越易吸附，对同一族物质的溶解度随分子链 的加长而减小，而吸附容量是随同系物的系列上升 或分子量的增加而增加。活性炭是一种非极性的吸 附剂，对水中非极性物质的吸附能力大于极性物 质，可以在极性溶液中吸附非极性或极性小的物
炭的比表面积有关，比表面积大，微孔数量多，可 吸附在微孔壁上的吸附质就多。吸附速度主要与粒 度及细孔分布有关，对于水处理用的活性炭，要求 中孔(即过渡孔，半径为 20"--"1000 埃)较为发达， 有利于吸附质向微孔中扩散。活性炭的粒度越小， 吸附速度越快，但水头损失要增加，一般在
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质。
(3)溶液 pH 值的影响
由于活性炭能吸附水中的矿和 OH。，因此影响 对其它离子的吸附。活性炭从水．中吸附有机污染 物的效果一般随溶液 pH 值的增加而降低，pH 值高
于 9．0 时，不易吸附，pH 值越低，吸附效果越好。 因为 pH 值控制了某些化合物的离解度且影响吸附 质的溶解度，故在实际应用中，应通过试验确定最 佳 pH 值的范围。
3)吸附质的分子量增加时，吸附等温线向低浓 度一侧压缩；吸附质的极性变大时，与溶剂水的结 合增强，．吸附等温线被压向下煎并进一步向高浓 度一侧扩大。
影响活性炭吸附的主要因素
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1)活性炭的性质
活性炭的物理及化学性质决定其吸附效果，丽 活性炭的性质又与活性炭制造时使用的原料加工 方法及活化条件有关。用于水处理的活性炭应有三 项要求：吸附容量大、吸附速度快及机械强度好。 活性炭的吸附容量除其它外界条件外，主要与活性