环境工程学原理吸附121页PPT
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环境工程原理第九章吸附1.引言吸附是环境工程中一种常见的处理技术,它利用固体表面与溶质之间的相互作用力,将溶质从溶液中去除。
吸附过程是一个动力学过程,它包括吸附平衡和吸附速率两个方面。
本章将重点介绍吸附原理及其在环境工程中的应用。
2.吸附原理吸附是一种表面现象,它是在固体表面上形成一个液体或气体分子层的过程。
吸附分为物理吸附和化学吸附两种类型。
物理吸附是指分子在吸附剂表面上凝聚形成薄层的过程。
物理吸附的主要作用力是范德华力,范德华力是由于电子云的不规则运动而引起的,它的作用范围很短,只有几个分子层的距离。
物理吸附的吸附热一般在20-60 kJ/mol之间。
化学吸附是指溶质分子在吸附剂表面上与吸附剂形成化学键的过程。
化学吸附的主要作用力是化学键,它的作用范围比范德华力要长,可以达到几个分子层的距离。
化学吸附的吸附热一般在80-400 kJ/mol之间。
吸附过程是一个动态平衡过程,它可以用等温吸附线来描述。
等温吸附线是指在一定温度下,吸附系统中吸附剂表面上吸附物浓度与溶液中吸附物浓度之间的关系。
等温吸附线分为等温吸附线和等温吸附线两种类型。
等温吸附线是指在固定温度下,将吸附剂暴露在饱和蒸气中,记录吸附剂表面上吸附物的浓度和蒸气中吸附物的浓度之间的关系。
等温吸附线一般呈现为S型曲线,这是由于吸附过程的初始阶段存在物理吸附和化学吸附两个阶段的共存,随着吸附物浓度的增加,物理吸附的贡献逐渐减小而化学吸附的贡献逐渐增加。
等量吸附线是指在固定温度下,将吸附剂暴露在不同浓度的溶液中,记录吸附剂表面上吸附物的浓度和溶液中吸附物的浓度之间的关系。
等量吸附线和等温吸附线相似,都呈现为S型曲线。
3.吸附过程的影响因素吸附过程受多种因素的影响,主要包括吸附剂的性质、溶质的性质、溶液的性质和操作条件等。
吸附剂的性质是影响吸附过程的主要因素之一、吸附剂的孔径大小、比表面积和表面官能团等特征决定了它的吸附性能。
孔径大小对吸附剂的吸附能力有很大影响,较小的孔径能提高吸附剂的选择性,较大的孔径则有助于更大分子的扩散。