2015活性炭吸附.ppt

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2015活性炭吸附

第七章 吸附 7.1 吸附的概念 吸附:固—液界面上的物质的浓度自动发生累积或浓集的现象。 吸附剂:具有吸附能力的多孔性固体物质。 ?????? 吸附质:水中被吸附的物质。 物理吸附:靠分子间力产生的吸附,可吸附多种吸附质,可形成多分子吸附层。吸附━解吸是可逆过程。在低温下就能吸附。 化学吸附:由化学键力引起的吸附,吸能形成单分子吸附层,并具有选择性,同时是不可逆的,在高温下才能吸附。 物理吸附化学吸附往往是相伴发生,常常难以严格分开。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 7.2 吸附剂 主要有活性炭、磺化煤、沸石、硅藻土、焦炭、木炭等。 (1)活性炭的制作 高温炭化 活化,800~900℃ 木材、煤、果壳 炭渣 活性炭 隔绝空气,600℃ 活化剂:ZnCl2 粉末状活性炭(PAC)10 ~ 50 μm 粒状活性炭(柱状、或非定形颗粒)(GAC),1~4 mm 棒状活性炭 (2)比表面积及孔隙构造和分布 ① 比表面积 活性炭的比表面积为:500~1700 m2/g,99.9%的表面积,在多孔结构颗粒的内部。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. ② 孔隙构造和分布 小孔:2 nm,0.15~0.90 mL/g,占比表面积的95%以上,起主要吸附作用。 过渡孔(中孔):2~100 nm,0.02~0.10 mL/g,占比表面积5%,吸附量不大,起吸附作用和通道作用。 大孔:100~1000 nm,0.2~0.5 mL/g,占比表面积很小,吸附量小,提供通道。 (3)水处理中活性炭的主要吸附质 ① 有机污染物:农药、除草剂、表面活性剂、天然色及酚 ② 某些重金属:Ag+、Cd2+、CrO42-等 ③ 对卤族分子具有很好的吸附能力 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 7.3 活性炭性能试验 (1)吸附平衡浓度 当吸附质的吸附速率等于解吸速率,即吸附质在溶液中的浓度C与在吸附剂表面上的浓度都不再变时,则达到吸附平衡,此时吸附质在溶液的浓度Ce叫平衡浓度。 (2)吸附容量q0 (mg/g) 衡量吸附剂吸附能力的大小,达到吸附平衡时,单位质量的吸附剂(g)所吸附的吸附质的质量(mg)。 (3)吸附等温线 在恒温下,向n个装有相同水样的 烧杯中分别投入不同质量的粉末活性碳并搅拌,在达到吸附平衡时,计算出单位质量的活性炭所吸附的吸附质的质量(x/m),由x/m 和Ce可绘出吸附等温线 ① 适用于物理吸附的弗里德里希(Freundlich)经验公式: Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 式中:K、n——常数; Ce——吸附质平衡浓度(mg/L) q0——吸附容量 取对数:

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