物理吸附也称为范德华吸附,它是吸附质和吸附剂以分子间作用力为主的吸附。物理吸附,它的严格定义是某个组分在相界层区域的富及集。用蜂窝活性炭可不同程度去除的污染物和酸碱性气体等。这些物质通过不同的途径呼吸道进入人的体内,有的直接产生危害,有的还有蓄积作用,会更加严重的危害人的健康。大气污染物对人体的危害是多方面的,主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍,以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。
吸附的原理?
当液体或气体混合物与吸附剂长时间充分接触后,系统达到平衡,吸附质的平衡吸附量(单位质量吸附剂在达到吸附平衡时所吸附的吸附质量),首先取决于吸附剂的化学组成和物理结构,同时与系统的温度和压力以及该组分和其他组分的浓度或分压有关。
对于只含一种吸附质的混合物,在一定温度下吸附质的平衡吸附量与其浓度或分压间的函数关系的图线,称为吸附等温线。对于压力不太高的气体混合物,惰性组分对吸附等温线基本无影响;而液体混合物的溶剂通常对吸附等温线有影响。
同一体系的吸附等温线随温度而改变。温度愈高,平衡吸附量愈小。当混合物中含有几种吸附质时,各组分的平衡吸附量不同,被吸附的各组分浓度之比,一般不同于原混合物组成,即分离因子不等于1。吸附剂的选择性愈好,愈有利于吸附分离。
扩展资料:
吸附分离实例:
1、气体或液体的脱水及深度干燥,如将乙烯气体中的水分脱到痕量,再聚合。
2、气体或溶液的脱臭、脱色及溶剂蒸气的回收,如在喷漆工业中,常有大量的有机溶剂逸出,采用活性炭处理排放的气体,既减少环境的污染,又可回收有价值的溶剂。
3、气体中痕量物质的吸附分离,如纯氮、纯氧的制取。
4、分离某些精馏难以分离的物系,如烷烃、烯烃、芳香烃馏分的分离。
5、废气和废水的处理,如从高炉废气中回收一氧化碳和二氧化碳,从炼厂废水中脱除酚等有害物质。
参考资料来源:百度百科——吸附
什么是物理吸附和化学吸附?
物理吸附也称为范德华吸附,它是吸附质和吸附剂以分子间作用力为主的吸附。物理吸附,它的严格定义是某个组分在相界层区域的富及集。物理吸附的作用力是固体表面与气体分子之间,以及已被吸附分子与气体分子间的范德华引力,包括静电力诱导力和色散力。物理吸附过程不产生化学反应,不发生电子转移、原子重排及化学键的破坏与生成。由于分子间引力的作用比较弱,使得吸附质分子的结构变化很小。在吸附过程中物质不改变原来的性质,因此吸附能小,被吸附的物质很容易再脱离,如用活性炭吸附气体,只要升高温度,就可以使被吸附的气体逐出活性炭表面。
化学吸附
化学吸附是吸附质和吸附剂以分子间的化学键为主的吸附,是指吸附剂与吸附质之间发生化学作用,生成化学键引起的吸附,在吸附过程中不仅有引力,还运用化学键的力,因此吸附能较大,要逐出被吸附的物质需要较高的温度,而且被吸附的物质即使被逐出,也已经产生了化学变化,不再是原来的物质了,一般催化剂都是以这种吸附方式起作用。
两种吸附差别
物理吸附和化学吸附并不是孤立的,往往相伴发生。在污水处理技术中,大部分的吸附往往是几种吸附综合作用的结果。由于吸附质、吸附剂及其他因素的影响,可能某种吸附是起主导作用的。
在化学键力作用下产生的吸附为化学吸附。只有一定条件下才能产生化学吸附,如惰性气体不能产生化学吸附。如果表面原子的价键已经和邻近的原子形成饱和键也不能产生化学吸附。化学吸附时,化学键力起作用其作用力比范德瓦尔引力大得多,所以吸附位阱更深,作用距离更短。在产生化学吸附的过程中,气体原子和表面原子之间产生电子的转移。事实上,化学吸附过程通常并非发生在分子事先被离解的情况。物理吸附与分子在表面上的凝聚现象相似,它是没有选择性的。由于吸附相分子与气相分子间的范德瓦尔引力,因而可以形成多个吸附层。
吸附的吸附分类
物理吸附:也称为范德华吸附,它是吸附质和吸附剂以分子间作用力为主的吸附。化学吸附:是吸附质和吸附剂以分子间的化学键为主的吸附。
物理吸附,
它的严格定义是某个组分在相界层区域的富及集。物理吸附的作用力是固体表面与气体分子之间,以及已被吸附分子与气体分子间的范德华引力,包括静电力诱导力和色散力。物理吸附过程不产生化学反应,不发生电子转移、原子重排及化学键的破坏与生成。由于分子间引力的作用比较弱,使得吸附质分子的结构变化很小。
在吸附过程中物质不改变原来的性质,因此吸附能小,被吸附的物质很容易再脱离,如用活性炭吸附气体,只要升高温度,就可以使被吸附的气体逐出活性炭表面。
化学吸附,是指吸附剂与吸附质之间发生化学作用,生成化学键引起的吸附,在吸附过程中不仅有引力,还运用化学键的力,因此吸附能较大,要逐出被吸附的物质需要较高的温度,而且被吸附的物质即使被逐出,也已经产生了化学变化,不再是原来的物质了,一般催化剂都是以这种吸附方式起作用。
还有一种可以进行连续操作的分子筛,物料连续进入填充床,分子筛可以只吸附固定体积的分子,再释放,而将体积过大的分子拦住,石油气和天然气的分离经常采用这种方式。
物理吸附和化学吸附并不是孤立的,往往相伴发生。在污水处理技术中,大部分的吸附往往是几种吸附综合作用的结果。由于吸附质、吸附剂及其他因素的影响,可能某种吸附是起主导作用的。
活性炭吸附原理是什么?
活性炭吸附原理如下:
1、活性炭吸附的原理是治理空气污染是采用蜂窝活性炭活性炭,有两台吸附器并联组成,即可用于处理间歇排气,有可用于连续排气,其中一台进行吸附,另一台吸附器进行脱附再生,把脱附的污染物催化燃烧后排空。
2、使用耐水型活性炭要尽量避免高温,因为高温会降低吸附量,吸附效果会因温度上升而下降。同时要避免气体中的高含尘量,因为焦油尘雾会堵塞活性炭细孔,增大风阻,降低吸附效果,在这种情况下要在耐水型活性炭前面加装滤尘装置,才能提高和使用寿命。
3、蜂窝活性炭具有比较面积大,通孔阻力小,微孔发达,高吸附容量,使用寿命长等特点,在空气污染治理中普遍应用。选用蜂窝活性炭吸附法,即废气与具有大表面的多孔性活性炭接触,废气中的污染物被吸附分解,从而起到净化作用。
4、蜂窝活性炭可广泛用于各种气体净化设备和废气治理工程,实践证明,净化效果比普通好。用蜂窝活性炭可不同程度去除的污染物和酸碱性气体等。
工业废气的处理措施及原理是什么?
工业废气的处理措施:工业废气处理指的是专门针对工业场所如工厂、车间产生的废气在对外排放前进行预处理,以达到国家废气对外排放的标准的工作。工业废气处理的原理有活性炭吸附法、催化燃烧法、催化氧化法、酸碱中和法、等离子法等多种原理。废气处理塔采用五重废气吸附过滤净化系统,工业废气处理设计周密、层层净化过滤废气,效果较好。工业废气指企业厂区内燃料燃烧和生产工艺过程中产生的各种排入空气的含有污染物气体的总称。这些废气有:二氧化碳、二硫化碳、硫化氢、氟化物、氮氧化物、氯、氯化氢、一氧化碳、硫酸(雾)铅汞、铍化物、烟尘及生产性粉尘,排入大气,会污染空气。
这些物质通过不同的途径呼吸道进入人的体内,有的直接产生危害,有的还有蓄积作用,会更加严重的危害人的健康。不同物质会有不同影响。工业废气的危害:对植物的危害:大气污染物,尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的。当污染物浓度很高时,会对植物产生急性危害,使植物叶表面产生伤斑,或者直接使叶枯萎脱落;当污染物浓度不高时,会对植物产生慢性危害,使植物叶片褪绿,或者表面上看不见什么危害症状,但植物的生理机能已受到了影响,造成植物产量下降,品质变坏。大气污染物对人体的危害是多方面的,主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍,以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。
怎样处理废气一氧化氮等氮氧化物的废气,原理是什么
氮氧化合物废气主要治理方法:按照净化作用原理的不同,可分为催化还原法、吸收和吸附三类。
1、催化还原法,主要作用原理是在高温、催化剂存在的条件下,将废气中的NOx还原成无污染的N2,由于反应温度较高,同时需要催化剂,设备投资较大,运行成本较大。
2、吸附法,主要是利用吸收材料、吸附剂吸附废气中的NOx,由于吸附容量小,故该法仅适用于NOx浓度低、气量小的废气处理。
3、吸收法,用水或酸、碱、盐的水溶液来吸收废气中的氮氧化合物,使废气得以净化。该法设备投资省,运行成本较低。
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吸附剂的分类
根据工业的常用性可以把吸附剂分为六大类。1、硅胶,主要用于干燥、气体混合物及石油组分的分离等。
2、氧化铝,是一种脱水的吸附剂。
3、活性炭,主要用于水处理、脱色和气体处理。
4、聚丙烯酰胺,主要用于生活污水和有机废水。
5、沸石分子筛,用于气体吸附分离、气体和液体干燥。
6、碳分子筛,主要起运输通道作用,微孔则起分子筛的作用。
吸附剂是能有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。吸附剂一般有以下特点:大的比表面、适宜的孔结构及表面结构;有良好的机械强度等。
分离天然产物常用的吸附剂有哪些,各有何特点
硅胶:色谱用硅胶为一多孔性物质,分子中具有硅氧烷的交链结构,同时在颗粒表面又有很多硅醇基。硅胶吸附作用的强弱与硅醇基的含量多少有关。硅醇基能够通过氢键的形成而吸附水分,因此硅胶的吸附力随吸着的水分增加而降低。硅胶是一种酸性吸附剂,适用于中性或酸性成分的层析。同时硅胶又是一种弱酸性阳离子交换剂,其表面上的硅醇基能释放弱酸性的氢离子,当遇到较强的碱性化合物,则可因离子交换反应而吸附碱性化合物。所以硅胶是一种普适的吸附剂。 氧化铝:
碱性氧化铝:对于分离一些碱性中草药成分,如生物碱类的分离颇为理想。不宜用于醛、酮、酸、内酯等类型的化合物分离。因为有时碱性氧化铝可与上述成分发生次级反应,如异构化、氧化、消除反应等。 中性氧化铝:仍属于碱性吸附剂的范畴,可适用于酸性成分的分离。 酸性氧化铝:适合于酸性成分的层析。
对于硅胶、氧化铝等极性吸附剂来讲,则有下列特点:
1)对极性物质具有较强的亲和能力,极性强的溶质被优先吸附;
2)溶剂极性越弱,则吸附剂对溶质的吸附能力越强。反之,溶剂的极性越强,则吸附剂对溶质的吸附能力越弱;
3)洗脱:被硅胶、氧化铝等吸附的溶质,可以再加入极性较强的溶剂,使其被该溶剂置换从而洗脱下来。
活性炭:非极性吸附剂
活性炭主要用于分离水溶性成分,如氨基酸、糖类及某些甙。
吸附特点:对非极性物质具有较强的亲和能力,极性弱的溶质被优先吸附;
溶剂的极性越强,则吸附剂对溶质的吸附能力越强;反之,溶剂极性越弱,则吸附剂对溶质的吸附能力越弱。因此,活性炭的吸附作用,在水溶液中最强,在有机溶剂中则较弱。所以,溶剂极性降低,活性炭对溶质的吸附郁能力也随之降低。 聚酰胺:氢键吸附(半化学吸附)
聚酰胺是由酰胺聚合而成的高分子物质,分子内存在着很多酰胺基(-CONH) ,可与酚、酸、硝基化合物、醌类等形成氢键,因而产生吸附作用。 吸附作用的特点:
① 形成氢键的基团数目越多,则吸附能力越强。
② 成键位置对吸附能力也有影响。易形成分子内氢键者, 其在聚酰胺上的吸附响应减弱。
③ 分子中芳香化程度高者,则吸附性增强;反之,则减弱。
一般情况下,各种溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力由弱致强的大致顺序如下: 水—甲醇—乙醇—氢氧化钠水溶液—甲酰胺—二甲基甲酰胺—尿素水溶液 大孔吸附树脂:
大孔吸附树脂一般为白色球形颗粒,通常分为极性和非极性两类。
大孔吸附树脂是吸附性和分子筛性相结合的分离材料。吸附性是由范德华引力或氢键引起的。分子筛是由于其本身多孔性结构产生的。 特点:
①一般非极性化合物在水中易被非极性树脂吸附, 极性化合物在水中易被极性树脂吸附。
②化合物的分子量、极性、能否形成氢键等都影响其与大孔树脂的吸附作用。分子量小、极性小的化合物与非极性大孔树脂吸附作用强。