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活性炭及净水器
时间:2013-07-08 09:33来源:戴思乐 作者:管理员 点击:
经过特殊加工处理过的炭,具有多孔的结构,而且95%以上是极细微的小孔,孔径小于Znm。因此,这种物质具有极大的表面积,定义1g物质所具表面积为比表面,则活性炭的比表面积可达800一1000。当固体表面与其他物质相接触时,会发生两种作用力一种为物理作用力,称之为范德瓦尔作用力。另一种为化学作用力,由炭表面上的某些基团与附近物质形成了一定的化学键。这两种作用力均使炭呈现出对表面附近物质的吸引力而导致这些物质被固定在炭的表面上。这种现象称之为吸附。
 
被吸物质由于热运动的原因,也会发生解吸又称脱附现象,所以吸附和脱附是同时存在,在一定的条件下会达到平衡。达到吸附平衡后,炭表面上的被吸物的浓度不再变化。当某一条件改变后,平衡被破坏直至达到另一个新的平衡。作为吸附剂的活性炭是利用果壳,如椰子壳、核桃壳、杏仁核、橄榄核等较为硬质的材料,经过120℃ 一130℃ 的干燥,然后在170 ℃ 以上进行炭化,使其中的有机物分解,直到400 ℃ 一600 ℃ 炭化完毕。由于炭化后,它的孔道是被杂物堵塞的,为此还需经历活化步骤以清除孔道中的杂物。活化是在高温炉中(750 ℃ 一950 ℃ )通以水蒸气进行清扫。如此制得的炭称之为活性炭。它具有吸附量大,吸附速度快,又有较好的机械强度。
 
作为吸附剂的活性炭可以用于吸附有害物质,如防毒面具中就装入活性炭,当混有有毒物质的空气经过活性炭时就会被炭吸附,使空气得以净化。也可用于脱色.如甘蔗榨出的糖液是有色的,放入活性炭共煮后,搪液中的有色成分可以被活性炭吸收而使搪液澄清无色,再经过滤后制得的白糖就纯白无色了。目前家用的净水器大多也是以活性炭作为净化剂的。
 
净水器的功能有净化、矿化、磁化和消毒除菌4 种,其中净化是由1 个装有活性炭的吸附柱来完成的。通过活性炭的吸附除去水中有害的有机物及重金属离子。尽管活性炭对重金属离子的吸附能力较有机物差些,但经净化后的水中,汞、砷、锡、铅等含量均远低于国家规定的标准。水的色度、浓度、异味均较未净化前有较大的改善。
 
尽管活性炭有较大的吸附量,但总会有饱和的时候,因此,要适时更换净水器吸附柱中的活性炭,以免二次污染。换下的活性炭可以通过再活化处理以求“再生”。因此活性炭原则上是可以反复使用的。有些净水器,在净化部分后面接一自来水入口,当活性炭吸附接近饱和时,以自来水“反冲”,即通过倒流的水冲去被滤层阻隔的污物及细菌。这对延长吸附住寿命有益。
 
活性炭的吸附速度虽然是很快的,但吸附过程也要求有一定的接触时间,因此净水器的流量必须根据吸附柱的容量而确定,流量太大则会来不及吸附而失去净化作用。
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