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活性炭的微晶构造决议了木质粉状活性炭的兴旺的微细孔结构。这些微细孔是在活化进程中,肃清了填塞在微晶间闲暇中的碳化合物和非有机成分的碳及微晶结构中局部碳所发生的闲暇。其外形有毛细管状、两个平面间裂口、尖削的裂痕(v形)及进口减少的墨水瓶形等。为了便于核算,凡间不论实践的细孔外形若何,而简化为圆柱形或墨水瓶形。
木质粉状活性炭的孔隙巨细散布很宽,从10nm至1万nm以上,普通按细孔半径的巨细分为徽孔、过渡孔(中孔)和大(粗)孔三个组分:
微孔 半径为2nm以下
过渡孔 半径为2-1OOnm
大孔 半径为100-2000nm
1.微孔
微孔的有用半径是相当小的,与被吸附分子相当。微孔的容积为0.20-0.6cm3/g,约占活性炭总比外表积的90%以上,即数百m2/g,甚至超越lOOOm2/g。吸附效果首要靠它。
2.过渡孔
过渡孔的有用半径要比被吸附分子大得多,普通活性炭过渡孔可以散布在4.0-20nm。它的容积在0.02-0.1Ocm3/g,占总
比外表积的5%,普通在20-70m2/g。它的效果是捕获有机蒸汽,为吸附物分子进微孔的通道,用来吸附大分子物质,常用于溶液的脱色。化学法制得活性炭的过渡孔容积可达0.7cm3/g,它的外表积达200-450m2/g。
3.大孔
活性炭的大孔容积凡间在0.2-0.8cm3/g,它的比外表积只0.5-2m2/g。比外表的数值如许小,标明它在吸附中不会起分明效果,普通都不但愿有,因它会降低活性炭的充填比重和强度。然则,这些大孔起着保送渠道的效果,当活性炭用作催化剂载体时,较大的孔隙作为催化剂堆积的场合能够是有效的。
木质粉状活性炭物理吸附是吸附质与吸附剂之间的分子引力发生的吸附,其特征为:
(l)无化学反响发作,低温就能进行。
(2)吸附时外表能降低,所所以放热反响,普通吸附每摩尔放出的热量小于20.9kj。
(3)因为热活动,吸附质在吸附剂外表可以自在转移,因而较易解吸。
(4)吸附选择性较差,关于各类物质来说,只但是是分子间力的巨细有所分歧。分子引力随分子量增大而添加。对统一系化合物,吸附随分子量增大而增大,这称为Traube规矩。
(5)物理吸附可所以单层吸附,也可所以多层吸附。
木质粉状活性炭化学吸附是吸附质与吸附剂之间因为化学键力发作了化学效果,使得化学性质改动。锌粒吸附水中汞构成锌汞齐合金。化学吸附的特征为:
(l)吸附热大,相当于化学键的能量,即化学反响热;
(2)化学吸附往往在高温下进行;
(3)吸附具有选择性,当化学键力大时,吸附不成逆;
(4) 普通为单分子层吸附。
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