活性炭過(guò)濾水質(zhì)吸附飽和后會(huì)釋放嗎?
活性炭吸附與脫附的關(guān)系,其實(shí)要從一個(gè)微觀的角度動(dòng)態(tài)分析。
首先,活性炭吸附一般而言是范德華力作用的結(jié)果,當(dāng)然化學(xué)吸附不全是,暫時(shí)例外。宏觀上的活性炭吸附實(shí)際上是被吸附物質(zhì)向活性炭表面(主要是內(nèi)表面)富集的速度遠(yuǎn)大于被吸附物質(zhì)從活性炭表面脫離并擴(kuò)散到原理活性炭表面的結(jié)果。這么說(shuō)比較繞口,那么不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f(shuō)就是宏觀上的吸附速度=微觀上的吸附速度-微觀上的脫附速度。
反過(guò)來(lái),對(duì)于脫附,這個(gè)結(jié)論也一樣成立。也就是說(shuō),無(wú)論何時(shí),吸附和脫附這2個(gè)相反的過(guò)程都在同時(shí)進(jìn)行,但是當(dāng)吸附占主導(dǎo)地位時(shí),宏觀上就表現(xiàn)為吸附,工程應(yīng)用的結(jié)果也是吸附。
那么什么情況下吸附會(huì)占主導(dǎo)地位呢?這個(gè)就要從吸附的熱力學(xué)分析了。吸附的過(guò)程一般都是壓力降低和釋放熱量的過(guò)程,所以采用較高的壓力(對(duì)于氣相吸附)和較低的溫度,會(huì)有利于吸附作用,而不利于脫附作用。如果體系的溫度降低,不論吸附速度還是脫附速度都會(huì)降低,只不過(guò)脫附速度會(huì)降低的更快,所以還是有利于吸附的發(fā)生。那么反過(guò)來(lái),自然就是利于脫附的發(fā)生。
還有一點(diǎn)需要注意。活性炭對(duì)許多物質(zhì)都有吸附能力,但是對(duì)不同物質(zhì)吸附能力大小有差異。舉個(gè)例子,活性炭能吸附液體的水,但是很弱雞,同時(shí)活性炭對(duì)苯酚的吸附能力很強(qiáng)。如果活性炭對(duì)水吸附飽和了(這個(gè)過(guò)程很快),我們?cè)僮尡椒尤芤和ㄟ^(guò)活性炭,那么被吸附的水絕大部分會(huì)從活性炭表面脫附下來(lái),而苯酚分子會(huì)被吸附上去。
回到題干的問(wèn)題,對(duì)于普通的家用甚至工業(yè)用的水處理,活性炭的吸附容量很大,不存在吸附后又釋放的情況。當(dāng)然了,活性炭超期服役又另當(dāng)別論。
本文作者:董帝豪
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