粉状活性炭吸附水中溶质分子是一个复杂的过程,是几种力综合作用的结果,包括离子吸引力、范德华力、化学杂和力。根据吸附的双速率扩散理论认为,吸附是一个由迅速扩散和缓慢扩散两阶段构成的双速过程,迅速扩散在数小时内即完成,发挥了60%-80%活性炭的吸附容量。迅速扩散是溶质分子在碳粒内沿径向均匀分布的阻力小的大孔隙中扩散的过程。这些大孔隙产生径向的扩散阻力。当分子从大孔进一步进入与大孔相通的微孔中扩散时,由于受到狭窄孔径所产生的很大阻力,从而较为缓慢。微孔也是在碳粒内均匀分布,但不构成径向的扩散阻力。影响粉状活性炭吸附的因素涉及溶质分子极性。分子量大小,空间结构,这一点取决于水源水质的特征,粉状活性炭标准,活性炭对不同的物质分子具有选择吸附性。
另一方面,对于吸附剂粉状活性炭,粉状活性炭的特点,其内表面化学结构,比表面积可以影响吸附能力。在实际生产应用中还有吸附速率的问题,活性炭颗粒的孔隙大小。粒径分布决定了溶质分子向碳粒内部扩散的速度,所以活性炭的吸附能力和吸附速率两方面决定了活性炭的质量。因此如何评价选择活性炭的种类和质量,如何根据水源水质选择合适的碳种和投加量,成为生产中亟待研究解决的重要课题。
国内一般主要采用碘值,亚甲蓝值来评价活性炭的吸附性能,威海粉状活性炭,但是生产实践和经验都证明仅采用这两个指标不能全面评价活性炭,与实际的吸附效果有所差距。因此采用这些指标判断活性炭的效能只有部分理论意义,选矿浮选粉状活性炭,不能全面?准确地反应实际吸附状况。
随着食品、医药、轻工、环保等行业的发展,粉状活性炭作为一种吸附脱色剂,其用量迅速增加。*初期我国活性炭的年产量仅为30多吨,至1996年,全国生产厂家有二百多个,年产量达13万吨。
根据活性炭的用途不同可将其制成粉状和粒状,粒状活性炭又分定型炭(例:柱状、球状等)和非定型;根据生产中所用活化剂的不同又可将其分为物理法活性炭和化学法活性炭:根据生产原料不同亦可分为木质粉状活性炭和煤质粉状活性炭,因木质原料孔隙度大,内部细胞组织有许多**孔隙(木炭的比表面积为使活化剂易进入,且接触反应面大易活经,而煤则不同(煤制焦炭的比表面积仅为故与活化剂的反应面比木炭小的多。总之,以化学法木质粉状活性炭的脱色性能很好,它在水解、发酵、**合成、制糖、制药、净水和环保等领域,用于除去发色体、胶质,吸附异味,防止液体浑浊,除去泡沫,提高蒸发结晶速度。