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脫附

脫附desorption是吸附的逆過程。是使已被吸附的組分達到飽和的吸附劑中析出,吸附劑得以再生的操作過程。即被吸附于界面的物質(zhì)在一定條件下,離逸界面重新進入體相的過程,也稱解吸。
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定義

一般來說,不利于吸附進行的條件常對脫附有利,如加熱、減壓等。物理吸附是可逆的,吸附分子脫附后性質(zhì)不變?;瘜W吸附有不可逆性,脫附常需活化能,脫附分子的性質(zhì)常有變化。

吸附劑的脫附程度對再次吸附影響很大,脫附程度與脫附方式有很大的關系。工業(yè)上常用的脫附方法有升溫、降壓、置換和吹草等。上述脫附方法各具特點,應從技術、經(jīng)濟兩方面權(quán)衡。在實際應用中常聯(lián)合使用吸附、脫附過程,以達到分離、提純或使吸附劑再生的目的。

活性炭的脫附方法

升溫脫附

物質(zhì)的吸附量是隨溫度的升高而減小的,將吸附劑的溫度升高,可以使已被吸附的組分脫附下來,這種方法也稱為變溫脫附,整個過程中的溫度是周期變化的。微波脫附是由升溫脫附改進的一種技術,微波脫附技術已應用于氣體分離、干燥和空氣凈化及廢水處理等方面。在實際工作中,這種方法也是最常用的脫附方法。

減壓脫附

物質(zhì)的吸附量是隨壓力的升高而升高的,在較高的壓力下吸附,降低壓力或者抽真空,可以使吸附劑再生,這種方法也稱為變壓吸附。此法常常用于氣體脫附。

沖洗脫附

用不被吸附的氣體(液體)沖洗吸附劑,使被吸附的組分脫附下來。采用這種方法必然產(chǎn)生沖洗劑與被吸附組分混合的問題,需要用別的方法將它們分離,因此這種方法存在多次分離的不便性。

置換脫附

置換脫附的工作原理是用比被吸附組分的吸附力更強的物質(zhì)將被吸組分置換下來。其后果是吸附劑上又吸附了置換上去的物質(zhì),必須用別的方法使它們分離。例如,活性炭對Ca2+、C1-有一定的吸附能力,這些離子占據(jù)了吸附活性中心,可對活性炭吸附無機單質(zhì)或有機物產(chǎn)生不利影響。因此,用活性炭吸附待分離溶液中的物質(zhì)后,選用CaCl2作為脫附劑可降低活性炭對吸附質(zhì)的吸附穩(wěn)定性,從而達到降低脫附活化能的目的。

磁化脫附

由于單分子水的性質(zhì)比簇團中的水分子活潑得多,能充分顯示它的偶極子特性,從而使水的極性增強。預磁處理能增大水的極性,這就能充分解釋經(jīng)過預磁處理后活性炭的吸附容量減小的現(xiàn)象。當磁場強度增大時,分離出的單個水分子越多,則阻礙作用就越大,從而吸附容量減小得也就越多?;钚蕴勘旧頌榉菢O性物質(zhì),活性炭的表面由于活化作用而具有氧化物質(zhì),且吸附劑是在濕空氣條件下活化而成,它使活性炭的表面氧化物質(zhì)以酸性氧化物占優(yōu)勢,從而使活性炭具有極性,能夠吸附極性較強的物質(zhì)。由于這些帶極性的基團易于吸附帶極性的水,從而阻礙了吸附劑在水溶液中吸附非極性物質(zhì)。這種方法常用于溶液中對吸附質(zhì)的脫附。

超聲波脫附

超聲波(場)是通過產(chǎn)生協(xié)同作用來改變吸附相平衡關系的,在超聲波(場)作用下的吸附體系中添加第三組分后,體系相平衡關系朝固相吸附量減少方向移動的程度大于在常規(guī)條件下的吸附體系。根據(jù)超聲波的作用原理推測,可能是因為第三組分改變了流體相的極性,增加了空化核的表面張力,使得微小氣核受到壓縮而發(fā)生崩潰閉合周期縮短的現(xiàn)象,從而產(chǎn)生更強烈的超聲空化作用。因此,在用活性炭吸附待分離溶液中的物質(zhì)后,可以用超聲波(場)產(chǎn)生協(xié)同作用來改變吸附相平衡關系,降低活性炭對吸附質(zhì)的吸附穩(wěn)定性,從而達到降低脫附化能的目的。


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