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常用的吸附劑種類等各個方面
閱讀：310 發(fā)布時間：2024-7-4常用的吸附劑有：硅膠,、活性氧化鋁,、活性炭、分子篩等,，另外還有針對某種組分選擇性吸附而研制的吸附材料,。氣體吸附分離成功與否，程度上依賴于吸附劑的性能,，因此選擇吸附劑是確定吸附操作的首要一般來說,常用的吸附劑有活性炭,、活性氧化鋁、硅膠和分子篩等,。
硅膠的主要成分是二氧化硅,，根據(jù)其孔徑的大小分為：大孔硅膠、粗孔硅膠,、B型硅膠,、細孔硅膠。由于孔隙結(jié)構(gòu)的不同,，其吸附性能各有特點,。粗孔硅膠在相對濕度高的情況下有較高的吸附量，細孔硅膠則在相對濕度較低的情況下吸附量高于粗孔硅膠,，而B型硅膠由于孔結(jié)構(gòu)介于粗,、細孔之間，其吸附量也介于粗,、細孔之間,。大孔硅膠一般用作催化劑載體、消光劑,、牙膏磨料等,。硅膠硅膠是一種堅硬、無定形鏈狀和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的硅酸聚合物顆粒,，分子式為SiO2.nH2O,，為一種親水性的極性吸附劑。它是用硫酸處理硅酸鈉的水溶液,，生成凝膠,，并將其水洗除去硫酸鈉后經(jīng)干燥，便得到玻璃狀的硅膠,，它主要用于干燥,、氣體混合物及石油組分的分離等。工業(yè)上用的硅膠分成粗孔和細孔兩種,。粗孔硅膠在相對濕度飽和的條件下,，吸附量可達吸附劑重量的80%以上，而在低濕度條件下，吸附量大大低于細孔硅膠,。
氧化鋁 活性氧化鋁是由鋁的水合物加熱脫水制成,，它的性質(zhì)取決于初氫氧化物的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，一般都不是純粹的Al2O3,，而是部分水合無定形的多孔結(jié)構(gòu)物質(zhì),，其中不僅有無定形的凝膠，還有氫氧化物的晶體,。由于它的毛細孔通道表面具有較高的活性,，故又稱活性氧化鋁。它對水有較強的親和力,，是一種對微量水深度干燥用的吸附劑,。在一定操作條件下，它的干燥深度可達露點-70℃以下,。 活性氧化鋁為γ型氧化鋁,，一種多孔性物質(zhì)，每克的內(nèi)表面積高達數(shù)百平方米,。在石油煉制和石油化工中是常用的吸附劑,、催化劑和催化劑載體，在工業(yè)上是變壓器油,、透平油的脫酸劑,，還用于色層分析，在實驗室是中性強干燥劑,。
活性炭是利用木炭,、木屑、椰子殼一類的堅實果殼,、果核及優(yōu)質(zhì)煤等做原料,，經(jīng)過高溫炭化，并通過物理和化學(xué)方法,，采用活化,、酸性、漂洗等一系列工藝而制成的黑色,、無毒,、無味的物質(zhì)。其比表面積一般在500㎡/g~1700㎡/g之間,，高度發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)——毛細管構(gòu)成一個強大吸附力場。當(dāng)氣體污染物碰到毛細管時,，活性炭孔周圍強大的吸附力場會立即將氣體分子吸入孔內(nèi),，達到凈化空氣的作用。活性炭是將木炭,、果殼,、煤等含碳原料經(jīng)炭化、活化后制成的,?；罨椒煞譃閮纱箢悾此巹┗罨ê蜌怏w活化法,。藥劑活化法就是在原料里加入氯化鋅,、硫化鉀等化學(xué)藥品，在非活性氣氛中加熱進行炭化和活化,。氣體活化法是把活性炭原料在非活性氣氛中加熱,，通常在700℃以下除去揮發(fā)組分以后，通入水蒸氣,、二氧化碳,、煙道氣、空氣等,，并在700～1200℃溫度范圍內(nèi)進行反應(yīng)使其活化,。活性炭含有很多毛細孔構(gòu)造所以具有優(yōu)異的吸附能力,。因而它用途遍及水處理,、脫色、氣體吸附等各個方面,。
分子篩是一種硅鋁酸鹽,，主要由硅鋁通過氧橋連接組成空曠的骨架結(jié)構(gòu)。在結(jié)構(gòu)中有很多孔徑均勻的孔道和排列整齊,、內(nèi)表面積很大的空穴,。此外還含有電價較低而離子半徑較大的金屬離子和化合態(tài)的水。由于水分子在加熱后連續(xù)地失去,，但晶體骨架結(jié)構(gòu)不變,，形成了許多大小相同的空腔，空腔又有許多直徑相同的微孔相連,，比孔道直徑小的物質(zhì)分子吸附在空腔內(nèi)部,，而把比孔道大的分子排斥在外，從而使不同大小形狀的分子分開,，直到篩選分子的作用,，因而稱作分子篩。碳分子篩 實際上也是一種活性炭,，它與一般的碳質(zhì)吸附劑不同之處,，在于其微孔孔徑均勻地分布在一狹窄的范圍內(nèi),，微孔孔徑大小與被分離的氣體分子直徑相當(dāng)，微孔的比表面積一般占碳分子篩所有表面積的90%以上,。碳分子篩的孔結(jié)構(gòu)主要分布形式為：大孔直徑與碳粒的外表面相通,，過渡孔從大孔分支出來，微孔又從過渡孔分支出來,。在分離過程中,，大孔主要起運輸通道作用，微孔則起分子篩的作用,。