% r4 V" E; e) \" j. w4 M& N/ T 一、活性炭的性质 4 }' Q, Q1 @+ ?4 t1 v# G7 s) M 4 o) {1 O8 |0 L( ?% s, v. L, K1 j# H) e9 n
由于吸附现象发生在吸附剂表面上，所以吸附剂的比表面积是影响吸附的重要因素之一，比表面积越大，吸附性能越好。; ~1 k1 |& \2 J) z7 ~3 }
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2 _- @5 [4 c. E. I @. ] R' K 因为吸附过程可看成三个阶段，内扩散对吸附速度影响较大，所以活性炭的微孔分布是影响吸附的另一重要因素。" W% q1 Q' Y. g9 Y
0 c, h7 c+ X$ M3 K# k : d# i' U, J# X/ d& ~6 t. I% J 此外活性炭的表面化学性质、极性及所带电荷，也影响吸附的效果。2 }5 W6 F; G, S$ U8 ~" N
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$ k% _) v+ m3 o# I. S 用于水处理的活性炭应有三项要求：吸附容量大、吸附速度快、机械强度好。活性炭的吸附容量附其他外界条件外，主要与活性炭比表面积有关，比表面积大，微孔数量多，可吸附在细孔壁上的吸附质就多。吸附速度主要与粒度及细孔分布有关，水处理用的活性炭，要求过渡孔（半径20~1000A）较为发达，有利于吸附质向微细孔中扩散。活性炭的粒度越小吸附速度越快，但水头损失要增大，一般在8~30目范围较宜，活性炭的机械耐磨强度，直接影响活性炭的使用寿命。! d4 F4 T6 q f3 e! r% N+ }
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二、吸附质（溶质或污染物）的性质$ N5 T+ V! Y6 M2 u R% c) ^3 K5 E# u
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同一种活性炭对于不同污染物的吸附能力有很大差别。 2 c" y! x" o0 a4 }) @5 t ' q; `. v' t# L1 z* F
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（一）溶解度 ?, [4 O1 e6 y4 Y+ }- t3 q8 y2 J 1 I) g3 R; t1 y: S# N
5 z. @* w! n* r, |& g! S8 P$ w1 B 对同一族物质的溶解度随链的加长而降低，而吸附容量随同系物的系列上升或分子量的增大而增加。溶解度越小，越易吸附。 8 W. f3 M4 }% q7 A# C* o ' \ C# q% ]7 ]( G9 L
9 D, L7 g5 T; x7 y, p9 @5 h0 s
如活性炭从水中吸附有机酸的次序是按甲酸--乙酸--丙酸--丁酸而增加。' t# p2 O: `" D# ]* x
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（二）分子构造: T3 f8 \7 Q3 `& \; l+ v* x$ b. O1 K
) p4 i- h5 A k2 X, L# Q! r3 } ! l9 v: l# w! ^' \" W& z 吸附质分子的大小和化学结构对吸附也有较大的影响。因为吸附速度受内扩散速度的影响，吸附质（溶质）分子的大小与活性炭孔径大小成一定比例，最利于吸附。在同系物中，分子大的较分子小的易吸附。不饱和键的有机物较饱和的易吸附。芳香族的有机物较脂肪族的有机物易于吸附。4 B! O a; A4 P; P; ~* C
! I0 T0 |! z8 H; K2 ~
2 g' U4 s4 w4 h, _0 t( ` （三）极性& u# z& B) B. X; e$ D4 v
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/ H5 c) ~+ J, z { 活性炭基本可以看成是一种非极性的吸附剂，对水中非极性物质的吸附能力大于极性物质。# s$ [1 I1 Y# b4 O
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6 l5 s4 t) @) u% f" p& h （四）吸附制裁（溶质） # ^ q* R& C$ z, b7 C) H' Y ' J5 L2 F6 ]; f2 c + U) R% Z9 S) J( J3 v 吸附质的浓度在一定范围时，随着浓度增高，吸附容量增大。因此吸附质（溶质）的浓度变化，活性炭对该种吸附质（溶质）的吸附容量也变化。 $ [/ Z( g; Q8 ?$ {3 r2 r) c$ a( d3 e5 l s6 J1 n' h9 A9 K I
# Q7 A8 F0 g$ i6 Z 三、溶液pH的影响 ' ^& T3 A1 D' f! e% k6 q$ k, n" C0 c r+ @9 Q' w3 ] a) E
2 Q" g; d- q: K X0 v: h 溶液pH值对吸附的影响，要与活性炭和吸附质（溶质）的影响综合考虑。 G3 G" D% f$ ?+ y& D
溶液pH值控制了酸性或碱性化合物的离解度，当pH值达到某个范围时，这些化合物就要离解，影响对这些化合物的吸附。. P/ v1 x$ K6 R+ C' q o/ m
, s% Z/ N6 [' I: Q; P' h8 p5 N
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溶液的pH值还会影响吸附质（溶质）的溶解度，以及影响胶体物质吸附质（溶质）的带电情况。$ j% F+ y" ]; G/ o, u& u5 Q
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由于活性炭能吸附水中氢、氧离子，因此影响对其他离子的吸附。8 d% t* [, d6 e b/ G. S7 W1 Q0 t
* L7 ?0 N0 m [/ d* o$ v& Z5 N, t- Q; x6 J9 l4 f
活性炭从水中吸附有机污染物质的效果，一般随溶液pH值的增加而降低，pH值高于9.0时，不易吸附，pH值越低时效果越好。在实际应用中，通过试验确定最佳pH值范围。 % r/ m7 e4 N: e' Q! M- ~ , M3 ]# v0 C, x1 R0 E0 M) L! E& Q: l( w9 D% m# e3 d
四、溶液温度的影响, i, S! F+ U6 O. D+ h' S* j
+ u4 Q6 g& j: u6 _5 O; H ; j k) j& ^% N( | 因为液相吸附时吸附热较小，所以溶液温度的影响较小。( e. K0 P1 J7 h
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! @" N- P9 f _; x- ~1 g 吸附是放热反应。吸附热，即活性炭吸附单位重量的吸附质（溶质）放出的总热量，以KJ/mol为单位。吸附热越大，温度对吸附的影响越大。9 D' g; |5 g7 w* d& A. @4 |
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& K, t# Q! |5 |0 E6 w 另一方面，温度对物质的溶解度有影响，因此对吸附也有影响。 9 R9 d9 I. q9 S; o6 n5 h / I/ U- t- E) P E7 \. I( M; Q 用活性炭处理水时，温度对吸附的影响不显著。 * v# u$ G4 M) l, ^& F& ]4 n; _' _9 L2 B 3 R N9 _3 a6 p' B3 q$ D: r: B3 { n/ } `4 W
五、多组分吸附质共存的影响7 ~7 d l/ O8 v1 y
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应用吸附法处理水时，通常水中不是单一的污染物质，而是多组分污染物的混合物。在吸附时，它们之间可以共吸附，互相促进或互相干扰。一般情况下，多组分吸附时分别的吸附容量比单组分吸附时低。 3 Q% p3 t1 u0 l; L7 ^$ X: n8 N* |; R9 ~9 Q' F
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六、吸附操作条件% z# J, E) k1 n& x2 y+ `3 D" G
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; x5 F! A. Z y/ s 因为活性炭液相吸附时，外扩散（液膜扩散）速度对吸附有影响，所以吸附装置的型式、接触时间（通水速度）等对吸附效果都有影响。 % g7 n7 {6 a6 v 4 ^( g* ~3 ]% H& d' N+ C ]6 K& @+ |/ c" ~
综上所述，影响吸附的因素很多，应综合分析，根据具体情况，选择最佳吸附条件，达到最好的吸附效果。* h! _+ D. u: ^; K" N9 \
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