1。4。3吸附机理和类型
广义来讲吸附就是某种物质把气体、液体或者某种溶液中的物质吸附到这种物质的表面上的过程。吸附和吸收有很大程度的不同的,吸收是作为吸附质的溶液渗入或溶解到另一种溶液中的过程。而吸附有一最大的特征是它在某种物质的表面进行,它是一种传质过程。
根据经验我们通常把吸附分为物理吸附、化学吸附和交换吸附三种[13]:
①物理吸附实际上是在分子间引力的作用下进行的,它有以下几个特点:吸附反应不需要较高的活化能,因而可在低温下进行,且在低温下易达到吸附平衡;吸附热较小,一般小于20J/mol;吸附是可逆的,在吸附过程中,已经被吸附的分子会一部分离开吸附的表面,这是由于分子间的引力和热运动所引起的,因此物理吸附较易脱附,吸附饱和后的吸附剂易再生;吸附一般没有选择性,同一种吸附剂可同时对多种物质产生吸附作用,但吸附量会因吸附质与吸附剂之间的分子引力大小不同而大有差异;吸附呈单分子层形式。
②化学吸附是通过化学键之间的力进行的,化学吸附只能是单分子层的;吸附后吸附质和吸附剂之间结合较为牢固,不易脱落,但吸附剂不易再生;吸附反应需要较高的活化能,吸附热较大;吸附的选择性强,一般只对某种或某几种物质有较强的吸附能力。
③离子交换是通过静电引力实现的,在离子交换的过程中吸附质离子将原先固定在带电点上的离子(可交换离子)等量的置换出来。
在废水处理的过程中通常都是以上三种吸附共同起作用的,然而又由于吸附的环境不同,吸附剂和吸附质的种类也不同,往往在吸附的过程中,其中一种作用是主要的,而其他的都是起着辅助的效果的,活性炭吸附就是以物理吸附起主要作用的。文献综述
1。4。4吸附的影响因素
在废水中,吸附质的性质、吸附剂的性质以及吸附条件(如pH、温度)不同,都会对吸附产生影响。
(1)吸附质的性质
吸附质的某些性质会对吸附量产生影响,如分子极性、分子质量和溶解度等因素。根据经验来看,分子质量大,溶解能力小的吸附质越容易被吸附 [13]。
(2)吸附剂的性质
吸附剂的性质是影响吸附效果的一大因素,吸附剂的孔隙越多、孔径越大,比表面积越大,吸附能力越强。除此之外由于吸附都是表面传质的过程,所以吸附剂表面的极性也是影响吸附效果的一大因素。极性越强越容易吸附,极性越弱吸附效果越差 [13]。
(3)温度
考虑到平衡的问题,那么温度也是影响吸附的一大因素。根据以往的经验来说,当吸附为物理吸附时,温度越高,越不利于吸附,因为温度越高,分子间的热运动就会加速,使得物理吸附效果不佳;当吸附为化学吸附时,当温度提高时,反而有利于吸附,这是因为化学吸附实质上是吸附剂表面的活性基团起作用,温度升高反而提供了吸附所需活化能,所以吸附的效果就更好 [13]。
(4)pH值来自~优尔、论文|网www.youerw.com +QQ752018766-
pH会影响水中的吸附质的形态,也会影响吸附剂表面性质,pH较低时还可能破坏吸附剂,从而影响吸附效果 [13]。
(5)共纯组分
废水中的溶解质往往不是单一类型的,常常有多种污染物共存在废水中,各种物质见可能会发生某种物理化学反应,导致吸附质的性质发生变化,使得其变得较难吸附,所以共存组分也会影响吸附的效果 [13]。