Propriétés de l'adsorbant au charbon actif . Plus la surface est grande, plus la capacité d'adsorption est forte; le charbon actif est une molécule non polaire, facile à adsorber sur les adsorbants non polaires ou très peu polaires; La taille des particules d'adsorbant de charbon actif, la structure et la distribution des pores et les propriétés chimiques de la surface ont également un impact important sur l'adsorption.
Propriétés des adsorbants. En fonction de sa solubilité, de l’énergie libre de surface, de la polarité, de la taille et de l’insaturation des molécules adsorbées, de la concentration en adsorbat, etc.
Valeur pH des eaux usées. Le charbon actif a généralement un taux d'adsorption plus élevé dans les solutions acides que dans les solutions alcalines.
La valeur du pH affectera l'état et la solubilité de l'adsorbat dans l'eau et affectera ainsi l'effet d'adsorption.
Substances de coexistence. En présence de multiples adsorbats, la capacité d'adsorption du charbon actif sur un certain adsorbat est pire que celle du charbon actif ne contenant qu'un tel adsorbat.
La température a peu d'effet sur l'adsorption du charbon actif.
Heure du contact. Le temps de contact entre le charbon actif et l'adsorbat devrait être garanti pour que l'adsorption soit proche de l'équilibre et pour utiliser pleinement la capacité d'adsorption.
Chimie du charbon actif
L'adsorption du charbon actif n'est pas seulement une adsorption physique, mais aussi une chimisorption. L'adsorption du charbon actif dépend non seulement de la structure des pores mais aussi de la composition chimique.
Le charbon actif contient non seulement du carbone, mais aussi une petite quantité d'oxygène et d'hydrogène, tels que le carbonyle, le carboxyle, le phénolique, la lactone, la quinone et l'éther, liés chimiquement et fonctionnalisés. Ces surfaces contiennent des oxydes et des complexes, dont certains proviennent de dérivés de matières premières, dont certains sont formés par l'action de l'air ou de la vapeur pendant et après l'activation. Parfois, des sulfures et des chlorures se forment à la surface. Dans le processus d'activation, les minéraux contenus dans les matières premières sont concentrés dans le charbon actif pour devenir des cendres. Les principaux composants des cendres sont les sels de métaux alcalins et de métaux alcalino-terreux, tels que le carbonate et le phosphate.
Ces teneurs en cendres peuvent être réduites par lavage ou décapage.
Activité catalytique du charbon actif
Le charbon actif présente une activité catalytique dans de nombreux processus d'adsorption, montrant l'activité du catalyseur. Par exemple, le dioxyde de soufre adsorbé sur charbon actif par oxydation catalytique en trois oxydes de soufre.
Le charbon actif a une activité catalytique pour diverses réactions, telles que la formation de phosgène à partir de chlore et de monoxyde de carbone, en raison de la présence d'oxydes ou de complexes de surface spécifiques.
En raison de la formation de complexes entre le charbon actif et le support, ce catalyseur complexe peut augmenter considérablement l'activité catalytique. Par exemple, le charbon actif sur support de palladium peut catalyser l'oxydation des oléfines même sans la présence de catalyseur de sel de cuivre, et il présente une vitesse et une sélectivité élevées.
Le charbon actif peut être utilisé comme support de catalyseur en raison de sa structure de pores bien développée, de sa surface interne énorme, de sa bonne résistance à la chaleur, de sa résistance aux acides et de sa résistance aux alcalis. Par exemple, dans la chimie organique, l'hydrogénation, la déshydrogénation, la cyclisation, l'isomérisation et d'autres réactions, le charbon actif est un bon support de catalyseur au platine, au palladium.
Propriétés mécaniques du charbon actif
(1) Taille de particule: Un ensemble de méthode de tamisage standard a été utilisé pour calculer le poids de charbon actif restant et passé à travers chaque tamis, indiquant la distribution granulométrique.
(2) Densité statique ou masse volumique apparente: poids du charbon actif par unité de volume de volume de pore alimentaire et de volume de pores intergranulaires.
(3) Densité volumique et densité des particules: le poids du charbon actif par unité de volume de volume de pore alimentaire sans volume de pore alimentaire.
(4) force: résistance à l'écrasement du charbon actif.
(5) résistance à l'usure: résistance à l'usure ou résistance à l'abrasion.
Ces propriétés mécaniques ont un impact direct sur l'application du charbon actif, tel que: la densité affecte la taille du récipient; la taille de la poudre de carbone affecte la filtration; la distribution de la taille des particules affecte la résistance au fluide et la perte de charge; le broyage affecte la durée de vie du charbon actif et la régénération des déchets de carbone.
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