無煙煤濾料吸附容量是指單位吸附劑所吸附的吸附質(zhì)的量,單位是mg/g或其他。由于吸附是在吸附劑表面上吸附單分子層或多分子層的吸附質(zhì),為了達(dá)到一定的吸附容量,吸附質(zhì)必須是具有很大比表面積的多孔物質(zhì)。所謂比表面積,是指單位質(zhì)量的物質(zhì)所具有的表面積,比如活性炭,它的比表而積可達(dá)1000m2/g,這樣大的比表面積才使它具有比較高的吸附容量,滿足工業(yè)應(yīng)用的需要。
對(duì)于以物理吸附為主要的吸附過程(比如活性炭吸附/無煙煤濾料吸附),吸附質(zhì)和吸附劑之間不存在簡單的化學(xué)劑量關(guān)系,影響吸附容量的因素很多,除吸附劑和吸附質(zhì)本身性質(zhì)外,還與溫度和平衡濃度有關(guān)。例如利用活性炭來吸附水中有機(jī)物,當(dāng)活性炭和水中有機(jī)物種類確定時(shí),該無煙煤濾料吸附容量(q) 僅與溫度t和吸附平衡時(shí)水中有機(jī)物濃度(即平衡濃度(Ce)有關(guān),可以寫作:q=f(t,Ce)。 當(dāng)溫度固定時(shí),吸附容量僅隨平衡濃度變化而變化,它們之間的關(guān)系稱為吸附等溫線。根據(jù)吸附等溫線可以判斷不同活性炭的吸附性能差,也可以對(duì)吸附過程進(jìn)行分析。吸附等溫線繪制是指逐點(diǎn)測得不同平衡濃度時(shí)的吸附容量、然后繪制在吸附容量-平衡濃度坐標(biāo)體系中。以無煙煤濾料為例,其測定方法為::先將試驗(yàn)的活性炭洗滌干燥,研磨至200目以下,在一系列磨口三角瓶中放入同體積同濃度的吸附質(zhì)(如有機(jī)物)溶液,然后加入不同數(shù)量的活性炭樣品,在恒溫情況下振蕩,達(dá)到吸附平衡后,測定吸附后溶液中殘余吸附質(zhì)濃度,按公式計(jì)算吸附容量:qe=V(C0-Ce)/m。式中:qe-平衡濃度為Ce時(shí)的吸附容量,mg/g;V-吸附質(zhì)溶液體積,L;Co溶液中吸附質(zhì)的初始質(zhì)量濃度,mg/L;Ce-無煙煤濾料吸附平衡時(shí)吸附質(zhì)剩余質(zhì)最濃度,mg/L;m-無煙煤濾料樣品質(zhì)量,g。將測得的一系列吸附容量值與其對(duì)應(yīng)的平衡濃度在坐標(biāo)系中作圖,即得本溫度下該活性炭對(duì)該有機(jī)物的吸附等溫線。比較不同活性炭對(duì)無煙煤濾料同一種有機(jī)物的吸附等溫線可以比較活性炭對(duì)該有機(jī)物吸附性能的好壞,可用于活性炭篩選及性能評(píng)定。
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