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活性炭的物理吸附和化学吸附

来源:宁夏碧源活性炭有限公司 发布时间:2021-11-19 11:20:25

活性炭作为一种应用广泛的吸附剂,具有发达的孔结构、大的比表面积和优良的吸附性能。那么活性炭是如何发生吸附的?

活性炭物理吸附

吸附是发生在进行相互之间接触两相界面上的现象。当两相接触时,两相的界面上出现一个组成不同与两相中任何一相的区域之现象叫做吸附,界面上物质浓度增加的现象叫做正吸附,反之为负吸附(通常所说的吸附是指正吸附)。相互之间接触的两相有三种不同情况,即为固相与液相、固相与气相或者液相与气相三种。活性炭是固体,因此活性炭的吸附有液体吸附和气体吸附两种类型。

当被吸附后,能够在自身表面收集其他物质的物质被称为吸附剂,活性炭就是吸附剂。聚集在吸附剂表面上的物质可以叫做一个吸附质。将吸附在吸附剂表面上的物质从吸附剂表面去除的过程称为脱附或解吸。

活性炭的吸附是由于离子或原子在表面和内部的差异所致。处于固体内部的离子或原子,通过与周围其他的离子或原子的相互作用,价键力呈饱和状态,而处于固体表面的离子或原子,有一部分裸露在外界空间,价键力没有达到饱和状态,具有剩余价键力。因此对于外界环境存在的其他知识分子就会被固体表面吸引学生聚集在表面上,即发生了吸附作用。

活性炭化学吸附

固体吸附剂与吸附质之间的作用力可分为分子间吸附力和化学键力。根据作用力的性质,有两种类型的吸附: 物理吸附和化学吸附:

一、物理吸附

当吸附剂与吸附质之间的作用力是分子间引力(即范德华力)时,称作物理吸附。

物理吸附是可逆的吸附,在一定条件下达到吸附平衡体系,当改变外界条件时,吸附在吸附剂表面的吸附剂可以从吸附剂表面分离出来并进行脱附。也就是说通过物理化学吸附时,活性炭的表面在吸附、脱附过程中与吸附质不发生化学学习反应,脱附后的吸附剂进行表面又恢复到原来的状态,吸附质的性质也不发生重大变化。

在工业发展领域中用活性炭进行回收利用有机溶剂就是通过物理吸附的例子,通常采用低温吸附高温解吸,或者高压吸附低压解吸。活性炭在气相中的吸附,大多属于物理吸附。

二、化学吸附

当吸附剂和吸附质之间的力是化学键力时发生化学吸附。

在这一点上,吸附和吸附表面离子或原子通过化学键形成化学键,即发生化学反应。化学研究吸附是不可逆吸附,脱附以后,活性炭的表面工作状况我们不能进行恢复到原来的状态,吸附质的化学结构性质也发生了巨大变化。活性炭在高温下吸附气体物质文化或者可以吸附水溶液中的物质时,往往没有发生化学吸附。


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