活性炭的作用原理是什么?

活性炭屬于吸附劑，在水處理、空氣凈化等行業(yè)中，應(yīng)用廣泛。那么，活性炭在應(yīng)用時，它依靠的是自身的哪些特性?它的作用原理是什么呢?

一、活性炭概述

活性炭是由含炭為主的物質(zhì)作原料，經(jīng)高溫炭化和活化制得的疏水性吸附劑?；钚蕴亢写罅课⒖祝?具有巨大的比表面積，能有效地去除色度、臭味，可去除二級出水中大多數(shù)***污染物和某些無機物，包含某些有毒的重金屬。

影響活性炭吸附的因素有：活性炭的特性;被吸附物的特性和濃度;廢水的PH值;懸浮固體含量等特性;接觸系統(tǒng)及運行方式等。

活性炭的常見種類包括：椰殼活性炭、果殼活性炭、木質(zhì)活性炭、煤質(zhì)活性炭、柱狀活性炭、顆粒活性炭、***狀活性炭、藥用活性炭、食品級活性炭、工業(yè)級活性炭等。

活性炭的常用規(guī)格：100目-200目，0.5-1mm，1-2mm，2-4mm，4-6mm等。

　二、活性炭的作用原理是什么?

活性炭的作用原理可以分為兩類：過濾和吸附，以下是這兩大作用原理的詳細(xì)介紹：

1、活性炭的過濾原理

活性炭的過濾作用在顯示生活、生產(chǎn)中，一般是用在活性炭過濾器中。在活性炭過濾器中，活性炭是將水中懸浮狀態(tài)的污染物進行截留的過程，被截留的 懸浮物充塞于活性炭間的空隙。濾層孔隙尺度以及孔隙率的大小，隨活性炭粒度的加大而增大。即活性炭粒度越粗，可容納懸浮物的空間越大。其表現(xiàn)為過濾能力增 強，納污能力增加，截污量增大。同時，活性炭濾層孔隙越大，水中懸浮物越能被更深地輸送至下一層活性 炭濾層，在有足夠保護厚度的條件下，懸浮物可以更多地被截留，使中下層濾層更好地發(fā)揮截留作用，機組截污量增加。

從嚴(yán)格的理論上講，活性炭所具有的對懸浮物的截留能力來自活性炭所提供的表面積。流速低時，機組的過濾能力主要地來自活性炭的篩除作用，而流速快時，過濾能力來自活性炭顆粒表面的吸附作用，在過濾過程中活性炭所提供的顆粒表面積越大，對水中懸浮物的附著力越強。

2、活性炭的吸附原理

活性炭常常被用作吸附劑使用在飲用水、工業(yè)水、氣體吸附等行業(yè)中。在活性炭的吸附作用中，根據(jù)活性炭分子和污染物分子之間作用力的不同，可將吸附分為兩大類：物理吸附和化學(xué)吸附(又稱活性吸附)。

在吸附過程中，當(dāng)活性炭分子和污染物分子之間的作用力是范德華力(或靜電引力)時稱為物理吸附; 當(dāng)活性炭分子和污染物分子之間的作用力是化學(xué)鍵時稱為化學(xué)吸附。物理吸附的吸附強度主要與活性炭的物理性質(zhì)有關(guān)，與活性炭的化學(xué)性質(zhì)基本無關(guān)。由于范德華 力較弱，對污染物分子的結(jié)構(gòu)影響不大，這種力與分子間內(nèi)聚力一樣，故可把物理吸附類比為凝聚現(xiàn)象。物理吸附時污染物的化學(xué)性質(zhì)仍然保持不變。

由于化學(xué)鍵強，對污染物分子的結(jié)構(gòu)影響較大，故可把化學(xué)吸附看做化學(xué)反應(yīng)，是污染物與活性炭間化學(xué)作用的結(jié)果?；瘜W(xué)吸附一般包含電子對共享或電子轉(zhuǎn)移，而不是簡單的微擾或弱極化作用，是不可逆的化學(xué)反應(yīng)過程。物理吸附和化學(xué)吸附的根本區(qū)別在于產(chǎn)生吸附鍵的作用力。

吸附過程是污染物分子被吸附到固體表面的過程，分子的自由能會降低，因此，吸附過程是放熱過程，所放出的熱稱為該污染物在此固體表面上的吸附 熱。由于物理吸附和化學(xué)吸附的作用力不同，它們在吸附熱、吸附速率、吸附活化能、吸附溫度、選擇性、吸附層數(shù)和吸附光譜等方面表現(xiàn)出一定的差異。

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