影響吸附的因素
吸附能力和吸附速度是衡量吸附過程的主要指標(biāo)。固體吸附劑吸附能力的大小可用吸附量來衡量。吸附速度是指單位重量吸附劑在單位時間內(nèi)所吸附的物質(zhì)量。在水處理中,吸附速度決定了污水需要與吸附劑接觸的時間。吸附速度快,則所需的接觸時間就短,吸附設(shè)備的容積就小。
多孔性吸附劑的吸附過程基本上可分為三個階段:顆粒外部擴(kuò)散階段,即吸附質(zhì)從溶液中擴(kuò)散到吸附劑表面;孔隙擴(kuò)散階段,即吸附質(zhì)在吸附劑孔隙中繼續(xù)向吸附點擴(kuò)散;吸附反應(yīng)階段,吸附質(zhì)被吸附在吸附劑孔隙內(nèi)的吸附點表面。一般,吸附速度主要取決于外部擴(kuò)散速度和孔隙擴(kuò)散速度。
顆粒外部擴(kuò)散速度與溶液濃度成正比,也與吸附劑的比表面積的大小成正比。因此吸附劑顆粒直徑越小,外部擴(kuò)散速度越快。同時,增加溶液與顆粒間的相對運動速度,也可以提高外部擴(kuò)散速度。
孔隙擴(kuò)散速度與吸附劑孔隙的大小和結(jié)構(gòu),吸附質(zhì)顆粒的大小和結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。一般,吸附劑顆粒越小,孔隙擴(kuò)散速度越快。
吸附劑的物理化學(xué)性質(zhì)和吸附質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)對吸附有很大影響。一般,極性分子(或離子)型的吸附劑容易吸附極性分子(或離子)型的吸附質(zhì);非極性分子型的吸附劑容易吸附非極性的吸附質(zhì)。同時,吸附質(zhì)的溶解度越低,越容易被吸附。吸附質(zhì)的濃度增加,吸附量也隨之增加。
污水的pH值對吸附也有影響,活性炭一般在酸性條件下比在堿性條件下有較高的吸附量。吸附反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),因此溫度低對吸附反應(yīng)有利。
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