活性炭吸附

活性炭吸附：活性炭为什么具有吸附功能？

这要从三个方面来说明：第一，孔隙具有吸附势，靠碳分子与被吸附分子的引力（主要是范德瓦斯力）而形成的，孔径越小，吸附势越强。第二，分子运动理论：①一切物体均由分子或原子组成，分子（原子）间有间隙；②分子（原子）是处于永不停息漫无规则的热运动状态，分子间相互碰撞很频繁，在标准状态下，甲醛分子的自由运动速度为450m/s，一个甲醛分子与其它分子每秒要碰撞109次/S（几十亿次）；若贴近所研究表面的甲醛分子数密度，时时刻刻与远处的甲醛分子数密度相等，则每秒有约2.7×1027个甲醛分子（约130㎏）碰在每平方米面积上；若室内甲醛浓度达到国家允许标准的10倍即达到0.8mg/m2，则每秒碰在每平方米面积上的甲醛达90mg；③分子间有相互作用力，一般表现为引力。第三，碰撞分子的直径与活性炭孔隙直径要匹配，若分子直径大于孔隙直径，则分子碰活性炭时，进不了孔隙而被弹回到空中；若分子直径远小于孔隙直径，则分子即使碰到了孔隙，也有可能跑出来，孔径越大，跑出来的概率也越大，使吸附率越小；当分子直径略小于孔径时，分子碰到孔以后难于跑出来，即被吸附了。被吸附的分子数量多，表明其吸附能力越强。经查实与计算，某些物质分子的有效直径如表1所示：
表1. 某些物质分子的平均有效直径

物 质	氢 H2	氮 N2	水 H2O	甲烷 CH4	氨 NH3	二氧化碳 CO2	氯 CL2	甲醛 HCHO	碘 I	甲苯 C7 H8	二甲苯 C8 H10
分子 直径 nm	0.274	0.376	0.324	0.414	0.444	0.460	0.44*	0.45*	0.48*	0.58*	0.60*

注：*是用五种方法的计算值

由以上数据可知，只有孔隙直径大于0.45nm而小于2.0nm的微孔才能吸附有毒有害气体，而正好活性炭的这些微孔占总孔数的85%，所以对吸附这些有毒有害气体的效果而言，活性炭是最理想的。