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活性炭對的吸附規(guī)律如下:由于活性炭的研磨,大量封閉的微孔遭到破壞,微孔區(qū)比表面積暴露在活性炭表面。分子直徑較小,在吸附過程中,活性炭對的吸附主要發(fā)生在微孔區(qū),因此活性炭粒徑的堿小使的吸附量增加,粒徑小于μm的活性炭對的吸附量約為粒徑~μm活性炭的倍?;钚蕴康牧皆叫?,對PEG-的吸附量越大。粒徑小于μm的活性炭對PEG-的吸附量約為粒徑~μm活性炭的倍。因此活性炭對PEG-的吸附規(guī)律如下:活性炭粒徑的減小能使活性炭的外表面積增大。同時,由于PEG-分子直徑較大,隨著活性炭粒徑減小,活性炭外表面積的增大,可以改變吸附過程中PEG-在活性炭的中孔吸附中吸附受阻的現(xiàn)象。PEG-的吸附受到中孔比表面積和中孔孔徑分布的共同影響,所以對PEG-的吸附能力隨著活性炭粒徑的減小而上升。
活性炭對腐殖酸吸附能力仍然隨著活性炭本身粒徑的減小而增加,中孔的比表面積決定了活性炭對大分子(如腐殖酸)的吸附能力。粒徑小于μm活性炭對腐殖酸的吸附量約為粒徑~μm活性炭的倍?;钚蕴款w粒度的改變導(dǎo)致了吸附能力的改變,是由于在反應(yīng)過程中粒徑較大的活性炭內(nèi)部區(qū)域比粒徑小的活性炭內(nèi)部區(qū)域更難到達(dá)。因此,根據(jù)吸附質(zhì)大小,通過篩分活性炭獲得的適宜小顆粒會具有更好的吸附能力,這與ANaoya等的研究結(jié)論一致。對小粒徑活性炭吸附能力的增強(qiáng),試驗的驗證可解釋為,經(jīng)研磨后的活性炭中孔體積增加,以致打開了狹窄而短的孔徑并使孔擴(kuò)寬,與MBaalousha等的研究結(jié)論相符。在研磨前,一些大分子吸附質(zhì)很難進(jìn)人中孔和微孔區(qū)。而粉狀化使部分孔結(jié)構(gòu)被破壞,并暴露在活性炭的外表面,以致大吸附質(zhì)分子能夠更加充分地吸附于活性炭表面。
無論是在室溫或℃時,粉狀活性炭的脫色能力均高于顆粒活性炭,且三氯蔗糖的損失率相差不大。顆?;钚蕴恳蚱錂C(jī)械強(qiáng)度較大,可以采用固定床形式使脫色吸附操作連續(xù)化,于是將g顆?;钚蕴垦b入直徑cm、長cm的硬質(zhì)玻璃柱子中,在室溫下處理三氯蔗糖反應(yīng)混合液,收集不同停留時間的脫色液,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其脫色效果遠(yuǎn)不如粉狀活性炭的間歇脫色方式。綜合考慮工藝簡便和經(jīng)濟(jì)等方面因素,本實(shí)驗采用粉狀活性炭脫色。、活性炭用量的影響在三氯蔗糖反應(yīng)混合液中分別加入不同量的粉狀狀活性炭,室溫下攪拌脫色min,測其吸光度,活性炭用量對脫色效果影響較大。活性炭用量在~%范圍內(nèi),脫色效果隨活性炭用量增加而增強(qiáng)的幅度較大;活性炭用量大于%以后,脫色效果隨活性炭用量增加而增強(qiáng)的幅度較小,趨于平緩,此時三氯蔗糖反應(yīng)混合液為透明、略帶淡黃色。
活性炭用量和脫色溫度對三氯蔗糖反應(yīng)混合液的脫色效果影響較顯著,綜合考慮脫色成本、操作的方便性及三氯蔗糖的損失率等因素,得到三氯蔗糖反應(yīng)混合液用活性炭脫色的適宜工藝條件:粉狀活性炭用量%、脫色時間min、脫色溫度℃。在該條件下進(jìn)行了次平行實(shí)驗,脫色率為%~%,三氯蔗糖損失率為%~%。所以說,活性炭脫色效果不好的原因受活性炭的形態(tài)、用量、脫色時間、脫色溫度的影響。因此,在使用活性炭進(jìn)行脫色的時候,要綜合考慮多方面的因素,一般提前寄樣給活性炭生產(chǎn)廠家進(jìn)行測試或者更詳細(xì)的說明活性炭的使用環(huán)境,適合的指標(biāo),才會更加節(jié)省時間,效果良好。