Il-Prinċipju ta 'Assorbiment tal-Karbonju Attivat
Apr 02, 2022
Introduzzjoni ta 'karbonju attivat
Il-karbonju attivat huwa trab iswed jew materjal tal-karbonju granulari. Minħabba l-arranġament irregolari tal-karbonju mikrokristallin fl-istruttura tal-karbonju attivat, hemm pori bejn cross-konnessjonijiet, u difetti fl-istruttura tal-karbonju se jiġu ġġenerati waqt l-attivazzjoni, għalhekk huwa tip ta 'karbonju poruż b'densità tal-massa baxxa u erja tal-wiċċ speċifika kbira. Il-materjal ewlieni tal-filtru.
Produzzjoni ta' karbonju attivat
Il-materja prima ewlenija tal-karbonju attivat tista' tkun kważi l-{0}}materjali organiċi sinjuri kollha tal-karbonju, bħal faħam, injam, qoxra tal-frott, qoxra tal-ġewż, qoxra tal-ġewż, qoxra tal-berquq, qoxra tal-ġujube, eċċ. Dawn il-materjali karboniċi huma kkonvertiti f' karbonju attivat permezz ta 'piroliżi f'temperatura għolja u ċerta pressjoni f'forn ta' attivazzjoni. Matul dan il-proċess ta 'attivazzjoni, żona tal-wiċċ enormi u struttura tal-pori kumplessa jiġu ffurmati gradwalment, u l-hekk-proċess imsejjaħ ta' adsorbiment jitwettaq f'dawn il-pori u fuqhom. Id-daqs tal-pori fil-karbonju attivat għandu effett ta 'adsorbiment selettiv fuq l-adsorbat, li huwa Minħabba li l-makromolekuli ma jistgħux jidħlu fil-pori tal-karbonju attivat iżgħar mill-pori tiegħu. Il-karbonju attivat huwa adsorbent idrofobiku magħmul minn materjali bbażati fuq il-karbonju- bħala materja prima, li huma karbonizzati u attivati f'temperatura għolja. Il-karbonju attivat fih numru kbir ta 'mikropori u għandu erja tal-wiċċ enormi, li tista' tneħħi b'mod effettiv il-kulur u r-riħa, u tista 'tneħħi l-biċċa l-kbira tal-pollutanti organiċi u xi sustanzi inorganiċi f'effluwent sekondarju, inklużi xi metalli tqal tossiċi.
Il-prinċipju tal-karbonju attivat
1) Prinċipju ta 'filtrazzjoni
Il-filtru tal-karbonju attivat huwa proċess ta 'interċettazzjoni tas-sustanzi li jniġġsu fl-istat sospiż fl-ilma, u l-materja sospiża interċettata timla l-vojt bejn il-karbonju attivat. Id-daqs tal-pori u l-porożità tas-saff tal-filtru jiżdiedu biż-żieda tad-daqs tal-partiċelli tal-materjal tal-karbonju attivat. Jiġifieri, iktar ma jkun oħxon id-daqs tal-partiċelli tal-karbonju attivat, akbar ikun l-ispazju li jista 'jakkomoda s-solidi sospiżi. Huwa manifestat bħala kapaċità ta 'filtrazzjoni mtejba, żieda fil-kapaċità ta' żamma tal-ħmieġ, u interċettazzjoni tal-ħmieġ miżjuda. Fl-istess ħin, iktar ma jkunu kbar il-pori tas-saff tal-filtru tal-karbonju attivat, iktar ma jkunu profondi s-solidi sospiżi fl-ilma jistgħu jiġu ttrasportati lejn is-saff li jmiss tas-saff tal-filtru tal-karbonju attivat. Taħt il-kundizzjoni ta 'ħxuna ta' protezzjoni suffiċjenti, is-solidi sospiżi jistgħu jinżammu aktar, u jagħmlu s-saffi tal-filtru tan-nofs u t'isfel aktar effiċjenti. Il-funzjoni ta 'interċettazzjoni hija eżerċitata tajjeb, u l-ammont ta' interċettazzjoni ta 'tniġġis ta' l-unità jiżdied.
Strettament, il-kapaċità ta 'żamma tal-karbonju attivat għal solidi sospiżi ġejja mill-erja tal-wiċċ ipprovduta mill-karbonju attivat. Meta r-rata tal-fluss tkun baxxa, il-kapaċità tal-filtrazzjoni tal-unità tiġi prinċipalment mill-effett tal-iskrining tal-karbonju attivat, u meta r-rata tal-fluss tkun mgħaġġla, il-kapaċità tal-filtrazzjoni tiġi mill-effett tal-adsorbiment fuq il-wiċċ tal-partiċelli tal-karbonju attivat. Aktar ma tkun b'saħħitha l-adeżjoni.
2) Il-prinċipju ta 'adsorbiment
Skont il-forzi differenti bejn il-molekuli tal-karbonju attivat u l-molekuli li jniġġsu matul il-proċess ta 'assorbiment, l-adsorbiment jista' jinqasam f'żewġ kategoriji: adsorbiment fiżiku u adsorbiment kimiku (magħruf ukoll bħala adsorbiment attiv). Fil-proċess ta 'assorbiment, meta l-forza bejn molekuli tal-karbonju attivat u molekuli li jniġġsu hija forza van der Waals (jew attrazzjoni elettrostatika), tissejjaħ adsorbiment fiżiku; meta l-forza bejn il-molekuli tal-karbonju attivat u l-molekuli li jniġġsu hija bonds kimiċi, tissejjaħ kimiassorbiment. . Is-saħħa ta 'l-adsorbiment ta' l-assorbiment fiżiku hija prinċipalment relatata mal-proprjetajiet fiżiċi tal-karbonju attivat, u ftit li xejn għandha x'taqsam mal-proprjetajiet kimiċi tal-karbonju attivat. Minħabba li l-forza ta 'van der Waals hija dgħajfa, ftit għandha effett fuq l-istruttura tal-molekuli li jniġġsu. Din il-forza hija l-istess bħall-forza ta 'koeżjoni intermolekulari, għalhekk l-assorbiment fiżiku jista' jitqabbel mal-fenomenu ta 'agglomerazzjoni. Il-proprjetajiet kimiċi tas-sustanzi li jniġġsu jibqgħu mhux mibdula mal-assorbiment fiżiku.
Minħabba r-rabta kimika qawwija, għandha influwenza kbira fuq l-istruttura tal-molekuli li jniġġsu, għalhekk il-kimiassorbiment jista 'jitqies bħala reazzjoni kimika, li hija r-riżultat tal-interazzjoni kimika bejn inkwinanti u karbonju attivat. Il-kimisorbiment ġeneralment jinvolvi qsim ta 'pari ta' elettroni jew trasferiment ta 'elettroni, aktar milli perturbazzjoni sempliċi jew polarizzazzjoni dgħajfa, u huwa proċess ta' reazzjoni kimika irriversibbli. Id-differenza fundamentali bejn il-fiżisorbiment u l-kimiassorbiment hija l-forza li toħloq ir-rabta ta 'adsorbiment.
Il-proċess ta 'assorbiment huwa proċess li fih molekuli li jniġġsu huma adsorbiti mal-wiċċ solidu, u l-enerġija ħielsa tal-molekuli tonqos. Għalhekk, il-proċess ta 'adsorbiment huwa proċess eżotermiku, u s-sħana rilaxxata tissejjaħ is-sħana ta' adsorbiment tas-sustanza li tniġġes fuq il-wiċċ solidu. Minħabba l-forzi differenti ta 'adsorbiment fiżiku u adsorbiment kimiku, juru ċerti differenzi fis-sħana ta' adsorbiment, rata ta 'adsorbiment, enerġija ta' attivazzjoni ta 'adsorbiment, temperatura ta' adsorbiment, selettività, numru ta 'saff ta' adsorbiment u spettru ta 'adsorbiment.
It-teknoloġija tal-assorbiment tal-karbonju attivat intużat fir-raffinar u d-dekolorizzazzjoni tal-industriji farmaċewtiċi, kimiċi u tal-ikel għal ħafna snin fiċ-Ċina. Ġie użat għat-trattament tad-drenaġġ industrijali mis-snin sebgħin. Il-prattika tal-produzzjoni turi li l-karbonju attivat għandu adsorbiment eċċellenti biex jintraċċa pollutanti organiċi fl-ilma, u għandu effett tajjeb ta 'adsorbiment fuq ilma mormi industrijali bħal stampar u żebgħa tat-tessuti, industrija kimika taż-żebgħa, ipproċessar tal-ikel u industrija kimika organika. F'ċirkostanzi normali, għandha kapaċità unika li tneħħi komposti organiċi rappreżentati minn indikaturi komprensivi bħal BOD u COD fl-ilma mormi, bħal żebgħa sintetika, surfactants, fenoli, benżini, organoklorini, pestiċidi u prodotti petrokimiċi. Għalhekk, l-adsorbiment tal-karbonju attivat sar gradwalment wieħed mill-metodi ewlenin għat-trattament sekondarju jew terzjarju tal-ilma tad-dranaġġ industrijali.
L-assorbiment huwa l-proċess-bil-mod ta' sustanza waħda li teħel mal-wiċċ ta' oħra. L-assorbiment huwa fenomenu interfacial, li huwa relatat ma 'bidliet fit-tensjoni tal-wiċċ u l-enerġija tal-wiċċ. Hemm żewġ abbiltajiet ta 'sewqan li jikkawżaw adsorbiment, waħda hija r-repulsjoni ta' l-ilma tas-solvent għal sustanzi idrofobiċi, u l-oħra hija l-attrazzjoni ta 'affinità ta' solidi għal soluti. Ħafna mill-adsorbiment fit-trattament tal-ilma mormi huwa r-riżultat tal-effett magħqud ta 'dawn iż-żewġ forzi. L-erja tal-wiċċ speċifika u l-istruttura tal-pori tal-karbonju attivat jaffettwaw direttament il-kapaċità ta 'assorbiment tiegħu. Meta tagħżel karbonju attivat, għandu jiġi determinat permezz ta 'esperimenti skond il-kwalità ta' l-ilma mormi. Għall-istampar u ż-żebgħa tal-ilma tad-dranaġġ, għandhom jintgħażlu speċi ta 'karbonju b'pori ta' transizzjoni żviluppati. Barra minn hekk, il-kontenut ta 'rmied għandu wkoll influwenza. Iktar ma jkun żgħir il-kontenut tal-irmied, aħjar tkun il-prestazzjoni tal-adsorbiment; aktar ma jkun qrib id-daqs tal-molekula adsorbat għad-dijametru tal-pori tal-karbonju, iktar ikun faċli li jiġi adsorbit; il-konċentrazzjoni tal-adsorbat taffettwa wkoll il-kapaċità tal-assorbiment tal-karbonju attivat. F'ċerta firxa ta 'konċentrazzjoni, il-kapaċità ta' adsorbiment tiżdied biż-żieda tal-konċentrazzjoni ta 'adsorbat. Barra minn hekk, it-temperatura tal-ilma u l-pH għandhom ukoll rwol. Il-kapaċità ta 'assorbiment naqset biż-żieda tat-temperatura ta' l-ilma.
