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影响活性炭液相吸附的主要因素,你知道吗?

作者:admin 发布时间:2022-05-10 16:51:15点击:72

活性炭吸附分为液相吸附和气相吸附两类。气相吸附是在活性炭吸附剂与气体吸附质两个组分系统中进行的,而液相吸附还存在第三种组分,吸附时还需考虑到溶剂对吸附的影响。

影响活性炭液相吸附的主要因素,你知道吗?

01、吸附质的溶解度

在液相吸附中,溶剂与吸附剂及吸附质之间都存在着相互作用。其中,溶剂与吸附质之间的相互作用,即吸附质在溶剂中的溶解度,对吸附的影响最大。

溶解度大的吸附质比较难吸附。溶解度大,表示溶剂与吸附质之间的亲和力大,吸附质在溶液中稳定存在,吸附性就差。因此,任何能增加溶解度的因素存在,都将导致吸附性能的下降;反之,有利于吸附的进行。从这一点来看,活性炭在液相中的吸附现象可以看作是溶解的逆过程,即吸附质从溶液中析出,吸附到活性炭表面上的过程。但是,有一些溶解度较大的物质,仍能很好的用活性炭吸附。例如,极易溶解于水的氯醋酸就如此。这可能与发生了化学吸附有关。

02、溶剂的种类和性质

溶剂的种类和性质会影响吸附质在溶剂中的溶解度,以及溶剂本身在吸附剂上的吸附量,因此对吸附也有影响。

03、吸附质的种类和性质

通常,活性炭对溶液中的有机物质的吸附能力比较大,对无机物质的吸附能力比较小。

有机物质的分子大小及结构状况,对活性炭的吸附能力也有一定的影响。通常,对同族有机化合物而言,分子量大的物质容易吸附,分子量小的难吸附。当分子量相近时,芳香族化合物通常比脂肪族化合物容易吸附;有侧链的化合物一般比直链化合物容易吸附。有时,有机化合物的立体异构及旋光性对吸附性能也有影响。例如,反-丁烯就比顺-丁烯二酸容易吸附;而反-均二苯基乙二醇则比顺-均二苯基乙二醇难吸附等

对于一些无机盐类,如氯化钾、硫酸钠等,活性炭的吸附能力很小,实际应用时往往作为不吸附处理。碘也有可能是无机物中的一个例外情况,活性炭对其具有很好的吸附能力。活性炭对其他无机物的吸附能力介于上述两者之间,但一般都不太大。

04、多种吸附质共存的混合溶液

活性炭对多种吸附质共存的混合溶液的吸附,情况比较复杂,需要谨慎对待。通常,在一种吸附质单独构成的纯溶液中易于吸附的物质,在混合溶液中往往也能优先吸附,但也常有例外。

某些吸附质能够改变其他特定吸附质在混合溶液中的溶解状态,从而对其吸附性产生影响。这是导致混合溶液中各种吸附质的吸附性能发生变化的原因之一。例如,碘化钾能增加碘在水中的溶解度,使活性炭对碘的吸附能力减少;氯化钠能减少脂肪酸在水中的溶解度,使其吸附量增加等。

05、吸附质的电离作用和溶液的ph

吸附质的电离作用不利于吸附。因此,在溶液中能够电离的物质通常比不能电离的物质难吸附。但是,氢离子例外,其在某些条件下能被活性炭吸附较大的数量。

溶液的ph值对吸附也有一定的影响。用活性炭进行液相吸附时,对每一种吸附质都具有一定的最佳ph值范围。例如,ph值小时有利于对有机酸类物质的吸附;ph值大时有利于有机碱的吸附等。