Wygląd węgla aktywowanego jest ciemny i ma dobre właściwości adsorpcyjne. Jego właściwości chemiczne są stabilne, mocny kwas i odporność na alkalia, wysoka odporność na temperaturę i mała gęstość niż woda. Jest to porowaty hydrofobowy adsorbent.
1. Struktura porów i rozkład węgla aktywowanego.
W procesie wytwarzania węgla aktywowanego lotna materia organiczna jest usuwana, a przestrzeń między kratownicą jest formowana, tworząc wiele drobnych dziurek o różnych kształtach i rozmiarach. Powierzchnia właściwa zazwyczaj wynosi do 500-700 ㎡ / g. Jest to główny powód, dla którego węgiel aktywny ma wysoką zdolność adsorpcji i wydajność.
Zdolność adsorpcji tej samej substancji jest czasami inna, co związane jest z drobną strukturą porów i rozkładem porów węgla aktywnego. Zgodnie z promieniem istnieją trzy rodzaje drobnych otworów: duże i małe, a promień wynosi 1000-100000 Å; otwór przejściowy, promień 20-1000Å; ƒ Małe mikropory o promieniu mniejszym niż 20Å.
Mała objętość porów węgla aktywnego wynosi 0,15-0,9 ml / g, a powierzchnia stanowi ponad 95% całkowitej powierzchni węgla aktywnego. W rezultacie węgiel aktywowany jest bardziej rozwinięty niż inne adsorbenty. Objętość porów przejściowych wynosi ogólnie od 0,02 do 0,1 ml / g, a pole powierzchni stanowi 5% całkowitego pola powierzchni aktywnego węgla. Duża objętość porów wynosi średnio 0,2 do 0,2 ml / g, pole powierzchni wynosi tylko 0,5 do 2,0 g / ㎡, fizyczna adsorpcja fazy ciekłej nie jest duża, ale jako efekt nośnika katalizatora jest znaczący.
W procesie adsorpcji struktura mikroporowata określa zdolność adsorpcji. Niemal wszystkie powierzchnie są wykonane z mikroporów. Grube i drobne kanały adsorpcyjne są stosowane w porach gruboziarnistych i przejściowych, a ich obecność i rozmieszczenie w znacznym stopniu wpływa na szybkość adsorpcji i desorpcji.
2. Powierzchniowe właściwości chemiczne węgla aktywnego.
Na właściwości adsorpcyjne węgla aktywowanego wpływa nie tylko struktura porów, ale również właściwości chemiczne węgla aktywowanego.
Węgiel stanowi od 70 do 95 procent węgla aktywnego. Istnieją również wodór i tlen, które są obecne w surowcu, lub nie są całkowicie zwęglone w procesie karbonizacji i pozostają w węglu aktywnym lub w połączeniu z wiązaniami chemicznymi po aktywacji. Popiół stanowi nieorganiczną część węgla aktywowanego. Zawartość i skład zawartości popiołu różni się od zawartości węgla aktywowanego, a zawartość popiołu w łupinach orzecha kokosowego wynosi około 3%, a zawartość popiołu węglowego w węglu wynosi od 20% do 30%. Popiół z węgla aktywowanego ma katalityczny wpływ na niektóre elektrolity i nieelektrody w adsorpcji węgla aktywowanego.
Wodór i tlen w węglu aktywnym mają duży wpływ na adsorpcję i inne właściwości węgla aktywnego. W procesie karbonizacji i aktywacji, wodór i tlen są połączone z węglem, aby powierzchnia węgla miała różne organiczne grupy funkcyjne tlenku i wodorku. Tlenek sprawia, że węgiel aktywny i cząsteczka adsorpcyjna mają działanie chemiczne, pokazuje adsorpcję wyboru. Te organiczne grupy funkcyjne obejmują kwas karboksylowy, fenolowy alkil, eter, bezwodny kwas węglowy, cykliczny nadtlenek i tak dalej.
3. Adsorpcja i forma adsorpcji
Działanie agregacji substancji rozpuszczonej na powierzchni stałej nazywa się adsorpcją. Powierzchnia węgla aktywnego ma efekt adsorpcji. Adsorpcję można uznać za zjawisko powierzchniowe, dlatego adsorpcja jest ściśle związana z charakterystyką powierzchniową węgla aktywnego . Węgiel aktywowany ma ogromną wewnętrzną powierzchnię i rozkład porów. Jego powierzchnia i stan utlenienia powierzchni są stosunkowo niewielkie, a pole powierzchni może zapewnić wiele przejść do wewnętrznego punktu kontrolnego. Tlenek powierzchniowy ma energię powierzchniową. Efekt adsorpcji spowodowany jest nierównowagą atomów węgla na powierzchni ściany porów, co powoduje adsorpcję powierzchni.
Postać adsorpcyjna węgla aktywnego jest podzielona na adsorpcję fizyczną i adsorpcję chemiczną. Fizyczna adsorpcja zależy od adsorpcji sił molekularnych, a mianowicie słabych sił Van der Waalsa, które są głównie pomiędzy dipolami i wiązaniami wodorowymi. Ma wystarczającą siłę, aby wychwycić cząsteczki w cieczy. Adsorpcja fizyczna jest powodowana przyciąganiem cząsteczkowym, a ciepło adsorpcji jest małe. Adsorpcja fizyczna wymaga energii aktywacyjnej, którą można przeprowadzić w niskiej temperaturze. Ta adsorpcja jest odwracalna, a jednocześnie zaadsorbowane cząsteczki są usuwane z powierzchni ciała dzięki ćwiczeniom termicznym, które nazywa się desorpcją. Połączenie chemicznej adsorpcji i siły wiązania walencyjnego jest procesem egzotermicznym.
Proces adsorpcji chemicznej dzieli się na trzy etapy. Pierwszym z nich jest to, że materiał adsorpcyjny tworzy dyfuzję błony wodnej na powierzchni węgla aktywnego, która jest nazywana dyfuzją membranową, a następnie dyfunduje do wewnętrznych porów węgla, znanego jako dyfuzja porów, i ostatecznie adsorbowana na powierzchni porów węgla. . Dlatego szybkość adsorpcji zależy od dyfuzji zaadsorbowanych na powierzchni węgla aktywnego. W fizycznej adsorpcji prędkość dyfuzji i szybkość adsorpcji na powierzchni cząstek węgla są głównie związane z dyfuzją błony i dyfuzją porów.
Hangzhou Nature Technology Co., Ltd
Dodaj: A-1417, Tong Ren Jing Hua Mansion, 616 Gudun Road, Hangzhou, Chiny
Tel: + 86-571-87672821 / 87672306
Faks: + 86-571-88834706
Telefon komórkowy: + 86-13705716747
E-mail: sales@actechintl.com , info@actechintl.com
