活性炭過濾吸附原理
根據(jù)吸附過程中，活性炭分子和污染物分子之間作用力的不同，可將吸附分為兩大類;物理吸附和化學(xué)吸附(又稱活性吸附)。在吸附過程中，當(dāng)活性炭分子和污染物分子之間的作用力是范德華力(或靜電引力)時稱為物理吸附;當(dāng)活性炭分子和污染物分子之間的作用力是化學(xué)鍵時稱為化學(xué)吸附。物理吸附的吸附強度主要與活性炭的物理性質(zhì)有關(guān)，與活性炭的化學(xué)性質(zhì)基本無關(guān)。由于范德華力較弱，對污染物分子的結(jié)構(gòu)影響不大，這種力與分子間內(nèi)聚力一樣，故可把物理吸附類比為凝聚現(xiàn)象。物理吸附時污染物的化學(xué)性質(zhì)仍然保持不變。
由于化學(xué)鍵強，對污染物分子的結(jié)構(gòu)影響較大，故可把化學(xué)吸附看做化學(xué)反應(yīng)，是污染物與活性炭間化學(xué)作用的結(jié)果?；瘜W(xué)吸附一般包含電子對共享或電子轉(zhuǎn)移，而不是簡單的微擾或弱化作用，是不可逆的化學(xué)反應(yīng)過程。物理吸附和化學(xué)吸附的根本區(qū)別在于產(chǎn)生吸附鍵的作用力。
吸附過程是污染物分子被吸附到固體表面的過程，分子的自由能會降低，因此，吸附過程是放熱過程，所放出的熱稱為該污染物在此固體表面上的吸附熱。由于物理吸附和化學(xué)吸附的作用力不同，它們在吸附熱、吸附速率、吸附活化能、吸附溫度、選擇性、吸附層數(shù)和吸附光譜等方面表現(xiàn)出一定的差異。
活性炭是一種用途廣的工業(yè)吸附劑，它是利用木炭、各種果殼和煤等作為原料，通過物理和化學(xué)方法對原料進行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成?；钚蕴孔?900年問世以來，其應(yīng)用歷程當(dāng)中經(jīng)歷了兩件大事，一是在20世紀(jì)20年代次世界大戰(zhàn)中被用于制造;二是在20世紀(jì)40年代數(shù)以百計的自來水廠用活性炭脫臭?；钚蕴康奈叫栽从谄涮氐姆肿訕?gòu)造，活性炭的內(nèi)部有很多孔隙，每克活性炭的內(nèi)部孔隙如果鋪展開來可達到500～1700平方米，正是這種特的內(nèi)部構(gòu)造，使得活性炭具有的吸附能力，活性炭的應(yīng)用非常廣泛，活性炭經(jīng)過高溫活化及特殊造孔徑調(diào)節(jié)技術(shù)處理，使其具備了廣大的比表面積及豐富的與室內(nèi)有害氣體分子大小相匹配的孔隙結(jié)構(gòu)，于吸附、苯系物、氨、氡、TVOC、等數(shù)十種有害物質(zhì)等、所有對人體有害的氣體及空氣中的浮游。具有吸味、去毒、除臭、去濕、防霉、、凈化等綜合功能，在吸附有害氣體的同時，殺滅霉菌、大腸、金葡萄球菌、膿菌等致病菌，抑制流行原的傳播，室內(nèi)環(huán)境污染。
活性炭過濾器主要用于去除水中有機物，膠體硅，余氯(Cl2)等，對臭味，色度，重金屬離子的吸附能力很強。飲料行業(yè)選用凈水炭，可改善產(chǎn)品口感。
活性炭過濾器主要用于礦泉水，各種純水工藝，游泳池和其它工藝中水質(zhì)凈化作用。具有除臭，除異味，去除水中氯離子等有機物功能。外殼采用不銹鋼或碳鋼制，填料采用凈水活性炭。
活性炭是一種經(jīng)特殊處理的炭，將有機原料（果殼、煤、木材等）在隔絕空氣的條件下加熱，以減少非碳成分（此過程稱為炭化），然后與氣體反應(yīng)，表面被侵蝕，產(chǎn)生微孔發(fā)達的結(jié)構(gòu) （此過程稱為活化）。
活性炭是由木質(zhì)、煤質(zhì)和石油焦等含碳的原料經(jīng)熱解、活化加工制備而成，具有發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)、較大的比表面積和豐富的表面化學(xué)基團，特異性吸附能力較強的炭材料的統(tǒng)稱。 通常為粉狀或粒狀具有很強吸附能力的多孔無定形炭。由固態(tài)碳質(zhì)物（如煤、木料、硬果殼、果核、樹脂等）在隔絕空氣條件下經(jīng)600～900℃高溫炭化，然后在400～900℃條件下用空氣、二氧化碳、水蒸氣或三者的混合氣體進行氧化活化后獲得。
活性炭的含炭量、比表面積、灰分含量及其水懸浮液的pH值皆隨活化溫度的提高而增大?；罨瘻囟扔撸瑲埩舻膿]發(fā)物質(zhì)揮發(fā)愈完全，微孔結(jié)構(gòu)愈發(fā)達，比表面積和吸附活性愈大。
活性炭中的灰分組成及其含量對炭的吸附活性有很大影響?；曳种饕蒏2O、Na2O、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、P2O5、SO3、Cl-等組成，灰分含量與制取活性炭的原料有關(guān)，而且，隨炭中揮發(fā)物的去除，炭中的灰分含量增大。
活性炭中的微孔比表面積占活性炭比表面積的95%以上，在很大程度上決定了活性炭的吸附容量。中孔比表面積占活性炭比表面積的5%左右，是不能進入微孔的較大分子的吸附位，在較高的相對壓力下產(chǎn)生毛細管凝聚。大孔比表面積一般不超過0.5m2/g，僅僅是吸附質(zhì)分子到達微孔和中孔的通道，對吸附過程影響不大。
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