活性炭の吸着に影響する主な要因 - 産業知識 - ニュース

活性炭吸着材の性質。表面積が大きいほど、吸着能力は強くなる。活性炭は非極性分子であり、非極性または非常に低い極性の吸着剤を吸着しやすい。細孔構造および分布ならびに表面化学的性質も吸着に大きな影響を及ぼす。

吸着剤の性質。その溶解度、表面自由エネルギー、極性、吸着分子サイズおよび不飽和、吸着物濃度などに依存する。

廃水のPH値。活性炭は一般に、アルカリ溶液よりも酸性溶液中でより高い吸着速度を有する。

PH値は水中の吸着質の状態および溶解度に影響を及ぼし、吸着効果に影響を与える。

共存物質。複数の吸着剤の存在下では、ある吸着質に対する活性炭の吸着能力は、その吸着質のみを含有する活性炭の吸着能力よりも悪い。

温度は活性炭の吸着にほとんど影響しない。

接触時間。活性炭と吸着質との接触時間は、吸着が平衡に近づくように保証され、吸着容量を十分に利用するべきである。

活性炭化学

活性炭の吸着は、物理吸着のみならず化学吸着でもある。活性炭の吸着は、細孔構造だけでなく化学組成にも依存する。

活性炭は炭素だけでなく、カルボニル、カルボキシル、フェノール、ラクトン、キノン、エーテルなどの少量の酸素と水素を含み、化学的に結合し官能化されている。これらの表面は酸化物および錯体を含み、そのいくつかは活性化中および活性化後の空気または水蒸気の作用によって形成されるいくつかの原料誘導体から誘導される。硫化物や塩化物が表面に形成されることがあります。活性化プロセスでは、原料に含まれる鉱物が活性炭に濃縮されて灰になる。灰の主成分は、アルカリ金属およびアルカリ土類金属塩、例えば炭酸塩および燐酸塩である。

これらの灰分は、洗浄または酸洗いによって減少させることができる。

活性炭の触媒活性

活性炭は、多くの吸着プロセスにおいて触媒活性を示し、触媒の活性を示す。例えば、活性炭は、触媒酸化を介して3つの硫黄酸化物に二酸化硫黄を吸着させた。

活性炭は、特定の表面酸化物または錯体の存在に起因して、塩素および一酸化炭素からのホスゲンの形成などの様々な反応に対して触媒活性を有する。

活性炭と担体との複合体が形成されるため、この複合触媒は触媒活性を大幅に高めることができる。例えば、パラジウム担持活性炭は、銅塩触媒の存在がなくてもオレフィンの酸化を触媒することができ、高速かつ選択性がある。

活性炭は、その細孔構造が大きく、内表面積が大きく、耐熱性、耐酸性および耐アルカリ性が良好であるため、触媒担体として使用することができる。例えば、有機化学、水素化、脱水素化、環化、異性化および他の反応において、活性炭は白金、パラジウム触媒の良好な担体である。

活性炭の機械的性質

（1）粒径：標準ふるい分け法のセットを使用して、各ふるいを通過して通過した活性炭の重量を計算し、粒度分布を示した。

（2）静的密度または嵩密度：食物細孔容積および粒間細孔容積の単位体積当たりの活性炭の重量。

（3）体積密度および粒子密度：食物細孔容積のない食餌細孔容積の単位体積当たりの活性炭の重量。

（4）強度：活性炭の耐破砕性。

（5）耐摩耗性：耐摩耗性または耐摩耗性。