木炭和活性炭具有很强的吸附性,为什么?
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/06/27 09:43:34
![木炭和活性炭具有很强的吸附性,为什么?](/uploads/image/z/2222036-44-6.jpg?t=%E6%9C%A8%E7%82%AD%E5%92%8C%E6%B4%BB%E6%80%A7%E7%82%AD%E5%85%B7%E6%9C%89%E5%BE%88%E5%BC%BA%E7%9A%84%E5%90%B8%E9%99%84%E6%80%A7%2C%E4%B8%BA%E4%BB%80%E4%B9%88%3F)
木炭和活性炭具有很强的吸附性,为什么?
木炭和活性炭具有很强的吸附性,为什么?
木炭和活性炭具有很强的吸附性,为什么?
从三个方面来说明:第一,孔隙具有吸附势,靠碳分子与被吸附分子的引力(主要是范德瓦斯力)而形成的,孔径越小,吸附势越强.第二,分子运动理论:①一切物体均由分子或原子组成,分子(原子)间有间隙;②分子(原子)是处于永不停息漫无规则的热运动状态,分子间相互碰撞很频繁,在标准状态下,甲醛分子的自由运动速度为450m/s,一个甲醛分子与其它分子每秒要碰撞109次/S(几十亿次);若贴近所研究表面的甲醛分子数密度,时时刻刻与远处的甲醛分子数密度相等,则每秒有约2.7×1027个甲醛分子(约130㎏)碰在每平方米面积上;③分子间有相互作用力,一般表现为引力.第三,碰撞分子的直径与活性炭孔隙直径要匹配,若分子直径大于孔隙直径,则分子碰活性炭时,进不了孔隙而被弹回到空中;若分子直径远小于孔隙直径,则分子即使碰到了孔隙,也有可能跑出来,孔径越大,跑出来的概率也越大,使吸附率越小;当分子直径略小于孔径时,分子碰到孔以后难于跑出来,即被吸附了.被吸附的分子数量多,表明其吸附能力越强.经查实与计算,某些物质分子的有效直径如表1所示:
这里需要重新讲一下 活性炭结构的特点:
在结构上有两大特点:一是内部与表面孔隙发达.由孔隙直径大小分为三类:大孔(φ≥50nm),约占总孔容积的10~30%;微孔(φ≤2nm)约占总孔容积的60~90%;中孔又称过渡孔(2nm≤φ≤50nm),约占总孔容积的5~7%.孔隙平均直径约为1.5nm.二是比表面积大.即1克活性炭粒子的表面积与所有孔隙面积的总和,一般活性炭为500M2/g至1500㎡/g,国外的超级活性炭可达3000㎡/g(约为足球场面积).孔隙结构越发达比表面积越大,其吸附功能越强.
附几种有气体分子直径:
由以上数据可知,只有孔隙直径大于0.45nm而小于2.0nm的微孔才能吸附有毒有害气体,而正好活性炭的这些微孔占总孔数的90%以上,所以对吸附这些有毒有害气体的效果而言,活性炭是最理想的