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活性炭它是如何工作的

活性炭是用于水过滤器,选择性地去除毒素的药物和化学净化过程。活性炭是碳与氧处理过的。高多孔炭的治疗结果。这些微小的孔给木炭的表面积为300-2000米2 /克,允许液体或气体,通过木炭,并与暴露的碳。碳吸附了广泛的杂质和污染物,包括氯气,气味,和颜料。其他物质,如钠,氟化物,硝酸盐,不吸引的碳并没有被过滤掉。因为通过化学结合的碳杂质吸附,活性位点在木炭最终成为充满。活性炭过滤器变得不那么有效使用并进行充电或更换。
  有几个因素影响活性炭的有效性。孔径大小和分布不同,这取决于碳的来源和制造过程。大的有机分子被吸收比小的要好。吸附随着pH值和温度下降的倾向。污染物也更有效地去除,如果他们在一段较长的时间与活性炭接触,所以木炭的流速通过影响过滤。
  活性炭的原子具有很大的比表面积,使其表现出对外部的很强的吸引力。这些被称为范德华力会吸引气体或液体周围的分子。这些吸引力和周围媒介中分子间的作用力的合力使活性炭具有了表面吸附力。一些分子的结构使其具有比其他分子更容易被吸收的特性,根据这个原理我们就能分离不同的分子。
  活性炭的物理吸附性能除了跟比表面积有关系,还跟活性炭的微孔大小也有很大的关系。要是活性炭的微孔大小与某种气体直径很接近,那么它对这种气体的吸附力就很强,而且吸附后不容易脱附。要增加特定大小的微孔,就要控制活性炭的加工条件或工艺。这个技术比较难控制。
  对于像甲醛、乙醛、氨这些气体,因为它们的沸点低,极性也不太明显,而增加活性炭特定大小微孔技术比较难,所以只靠活性炭的物理吸附是很难有很好的效果的。特别是有其它气体共存的情况下,活性炭优先吸附其它比较好吸附的气体,而对于甲醛等更是很少吸附,而且也更容易脱附。
  活性炭的吸附原理除了有物理吸附还有是化学吸附。活性炭表面有好多官能团,不同的官能团对某种气体的吸附力也是不同的。要增加活性炭表面特定的官能团才能增加活性炭对某种气体的吸附力。增加活性炭特定官能团有好多种方法,最常用的就对活性炭进行化学物的添载或触媒添载,也可以化学工艺条件改性。


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