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凈水椰殼活性炭是如何凈化水的呢?
1.液膜擴(kuò)散過(guò)程
在吸附劑顆粒周圍存在著一層固定的溶劑薄膜,當(dāng)溶液與凈水椰殼活性炭作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),這層溶劑液膜不隨溶液一同移動(dòng),吸附質(zhì)首先通過(guò)這個(gè)液膜才能達(dá)椰殼活性炭的外表面,所以吸附速度與液膜擴(kuò)散速度有關(guān)。液膜擴(kuò)散速度與溶液濃度的一次方成正比,濃度越高,擴(kuò)散速度越快。對(duì)于一定質(zhì)量的凈水椰殼活性炭,外部擴(kuò)散與椰殼活性炭的外表面積(液膜面積)大小的一次方成正比,因外表面積與顆粒直徑的一欠方與反比,所以如果顆粒開(kāi)關(guān)相同,渡膜擴(kuò)散速度與顆粒直徑成反比。液膜擴(kuò)散速度還與活性炭顆粒周圍液體攪動(dòng)的程度有關(guān),增加液體和顆粒之間的相對(duì)速度,可使顆粒表面固定液膜的厚度變薄,加速了液膜擴(kuò)散的速度。
2.凈水椰殼活性炭孔隙內(nèi)的擴(kuò)散過(guò)程
吸附質(zhì)轉(zhuǎn)移到椰殼活性炭的外表面后,只有極少一部分被吸附在外表面,絕大部分繼續(xù)進(jìn)入到椰殼活性炭?jī)?nèi)部的微孔中,這個(gè)過(guò)程稱為微孔內(nèi)擴(kuò)散。微孔內(nèi)擴(kuò)散速度取決于吸附質(zhì)在微孔中的流動(dòng)性,它與椰殼活性炭的構(gòu)造、分布以及吸附質(zhì)分子的大小和結(jié)構(gòu)有關(guān)。微孔擴(kuò)散速度受溶液的濃度、顆粒外表面積的大小影響較小。
3.微孔內(nèi)表面吸附反應(yīng)過(guò)程
吸附質(zhì)被吸附到微孔的內(nèi)表面上。吸附速度與以上三個(gè)過(guò)程進(jìn)行的快慢有關(guān),前兩個(gè)過(guò)程進(jìn)行得較慢,而第三個(gè)過(guò)程進(jìn)行得較快,因此對(duì)吸附速度影響不大,吸附速度主要取決于顆粒外部或顆粒內(nèi)部的擴(kuò)散速度。用椰殼活性炭處理水和廢水時(shí),控制吸附速度的應(yīng)是液膜擴(kuò)散速度和椰殼活性炭微孔內(nèi)擴(kuò)散速度,并且與凈水椰殼活性炭和污染物的性質(zhì)有關(guān)。
椰殼活性炭吸附能力的強(qiáng)弱由什么來(lái)決定?
椰殼活性炭吸附能力的強(qiáng)弱不但取決于它的孔隙結(jié)構(gòu),而且取決于其表面化學(xué)性質(zhì),表面化學(xué)性質(zhì)決定了椰殼活性炭的化學(xué)吸附。表面化學(xué)性質(zhì)的不同對(duì)椰殼活性炭的酸堿性、吸附選擇性、催化特性及電化學(xué)性質(zhì)等都會(huì)產(chǎn)生很大的影響。因此椰殼活性炭的表面化學(xué)性質(zhì)研究也受到了人們的高度重視。由于碳固體表面原子不飽和性的存在,它們將以化學(xué)形式結(jié)合碳成分以外的原子和原子基團(tuán),形成各種表面功能基團(tuán),因而使椰殼活性炭產(chǎn)生了各種各樣的吸附特性。椰殼活性炭中主要存在的、對(duì)其吸附性能產(chǎn)生有影響的化學(xué)基團(tuán)主要是含氧官能團(tuán)和含氮官能團(tuán)。
椰殼活性炭等采用硝的酸、次氯酸和氨對(duì)椰殼活性炭進(jìn)行改性處理。HNO3是最強(qiáng)的氧化劑,可產(chǎn)生大量的酸性表面基團(tuán),而次氯酸的氧化性比較溫和,可調(diào)整椰殼活性炭的表面酸性至適宜值。經(jīng)氧化改性的椰殼活性炭再經(jīng)較低溫度下(200 ℃)的氨處理,可得到具有較強(qiáng)離子交換性能的堿性表面。
椰殼活性炭采用東南亞優(yōu)質(zhì)椰子殼為原料,采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝,經(jīng)炭化、活化、精制加工而成。該產(chǎn)品為黑色不定型顆粒,無(wú)味,具有孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強(qiáng)、強(qiáng)度高等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各類水的凈化處理、黃金提取、催化劑及其載體、香煙濾嘴、魚(yú)類養(yǎng)殖、溶劑回收、空氣凈化以及精制脫色,味精、檸檬酸、酒類的脫色及精制等領(lǐng)域。