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果壳活性炭的液相吸附评估测定

2017-08-29 10:10:54 益达滤材 阅读

     果壳活性炭因为其微孔发达,并且微孔孔径散布宽,具有疏水性、耐酸、耐碱、耐高温,因此广泛运用于国民经济各个领域。从国防工业中防毒面具,到民用工业中净水剂,几乎处处用到活性炭。大到生物工程中发酵液的精制、药品精制、化工原料精制、食物中氨基酸精制等;汽车工业尾气处理,能源工业上发电厂脱硫、天然气脱硫,环境保护、水资源保护中废水处理、上水处理;电子工业中的大容量电容器上运用;小到冰箱除臭,香烟滤嘴,脱臭鞋垫等等。

     果壳活性炭的运用分为两大类,气相和液相。脱色和水处理是比较典型的液相吸附,常用粉状活性炭颗粒活性炭。水处理现在已越来越受到政府和民众的重视。

为了有用运用果壳活性炭,降低处理成本,有必要合理挑选和运用活性炭。要有用挑选活性炭,就应对活性炭的好坏进行评估。

液相吸附评估

     果壳活性炭液相吸附主要是指对液相中有害污染物,包含色素、生物可降解物、有机大分子化合物、酚类、芳香径、腐值酸、有害元素进行脱除。

    不同类型的活性炭,对不同类型的被脱除物质的脱除效能有极大差异。活性炭生产厂厂家现在普遍运用活性炭对碘、亚甲基蓝、糖密、焦糖、赤鲜红、单宁酸等的吸附值巨细来评估活性炭功能。因为评估办法很多,生产厂家和运用厂家无所适从,现在被广泛供认的是美国资料试验协会(ASTM)拟定的液相等温线法测定活性炭吸附才干的规范办法ASTM D3860。

测定果壳活性炭吸附的办法

    美国资料试验协会(ASTM)拟定的液相等温线测定活性炭吸附才干的规范办法ASTM D 3860,是一个测定液相吸附才干的根本办法。其它测定活性炭液相吸附才干的办法均由此法延伸或派生出来。ASTM D3860是依据弗伦德利希(Fre-undlich)吸附等温方程,在双对数坐标纸上,以平衡浓度C为横坐标,X/M为纵坐标,将各试验点连接起来为一直线,不同类型的炭对某一被吸附物有其自己的特性线。由此可以比较出各种炭对某吸附物的吸附功能好坏。

碘的测定

    碘元素的分子质量为254,分子直径一般以为是0.49~0.53nm。是比较小的分子,把碘看作是在液相中活性炭对小分子物质吸附才干和活性炭内微孔多寡的衡量目标。ASTM D 4607,制定了碘吸附的测定办法,此法是依据液相等温线办法,用3个炭样绘出拟合线。规则为剩下浓度C=0.02mol/L时,X/M为碘吸附值。

    美国水业协会(AWWA)对碘吸附值的规则是以一个炭样按剩下浓度乘以校对系数,类似于剩下浓度为0.02mol/L时的碘吸附值。我国的国家规范《煤质颗粒活性炭试验办法》GB/T7702-1997[2]根本参照ASTM D 4607,《木质活性炭试验法》GB/T12496-1999[3]根本参照ANSL/AWWA。

酚值的测定

    酚值的测定是果壳活性炭用于含酚废水处理时的一个衡量目标,美国水业协会ANSI/AWWA规范规则是按液相等温线吸附经批改的办法,该办法要求活性炭浓度以g/L核算,即苯酚溶液浓度从200mg/L降到20mg/L所需活性炭的浓度的为酚值[4],所以,美国水业协会ANSL/AWWA所述酚值是活性炭对苯酚吸附越差,所需活性炭浓度越高,酚值越高;反之,活性炭对苯酚吸附越好,所需活性炭浓度越低,酚值越底。我国GB/T7702-1997,GB/T12496-1999均规则初始苯酚浓度为1g/L,炭样为0.2g时吸附的苯酚量定义为酚值,我国的酚值越高,活性炭对苯酚吸附越好。

亚甲基蓝吸附值的测定

    亚甲基蓝分子质量为320,分子直径为1.1~1.2nm,按国际化学会分类,活性炭的孔径大于2nm称为中孔,一般以为亚甲基蓝吸附值是测定活性炭的中孔的衡量目标,这是因为吸附剂的孔径有必要大于吸附质直径才被吸附。

    美国ASTM没有规则亚甲基蓝吸附值的测定办法,我国GB/T7702-1997和GB/T12496-1999均规则了测验办法,因为亚甲基蓝极稀溶液不符合贝尔规律(稀溶液的浓度与吸光度成正比),所以均选用规范色阶来量度终的吸附。

对大分子色素吸附的鉴定
    在食物工业、医药工业、酿造工业,一般选用生物发酵法(酶法)制造产品。在发酵过程中产生的各品种型的、分子巨细不同的色素,精制产品时需求脱除这些色素。国外活性炭厂(如美国、欧洲厂家)往往选用糖密值或糖密脱色指数衡量活性炭对大分子色素脱除的才干。日本则选用焦糖色从来评估脱除色素的才干。我国《煤质颗粒活性炭试验办法》GB/T7702-1997中焦糖脱色率的测定则是在定量试样与定量焦糖试验液,在规则条件下脱除焦糖色素得出焦糖脱色率。《木质活性炭试验办法》GB/T12496-1999是依据ASTM D 3860办法,经批改核算活性炭对焦糖的脱色率。


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