脫附

定義

一般來說,不利于吸附進(jìn)行的條件常對(duì)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(xué)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(duì)再次吸附影響很大，脫附程度與脫附方式有很大的關(guān)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(diǎn)，應(yīng)從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)兩方面權(quán)衡。在實(shí)際應(yīng)用中常聯(lián)合使用吸附、脫附過程,以達(dá)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(gè)過程中的溫度是周期變化的。微波脫附是由升溫脫附改進(jìn)的一種技術(shù)，微波脫附技術(shù)已應(yīng)用于氣體分離、干燥和空氣凈化及廢水處理等方面。在實(shí)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(qiáng)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(duì)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(duì)活性炭吸附無機(jī)單質(zhì)或有機(jī)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(duì)吸附質(zhì)的吸附穩(wěn)定性，從而達(dá)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(tuán)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(qiáng)。預(yù)磁處理能增大水的極性，這就能充分解釋經(jīng)過預(yù)磁處理后活性炭的吸附容量減小的現(xiàn)象。當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度增大時(shí)，分離出的單個(gè)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。活性炭本身為非極性物質(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(shì)，從而使活性炭具有極性，能夠吸附極性較強(qiáng)的物質(zhì)。由于這些帶極性的基團(tuán)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(duì)吸附質(zhì)的脫附。

超聲波脫附

超聲波(場(chǎng))是通過產(chǎn)生協(xié)同作用來改變吸附相平衡關(guān)系的，在超聲波(場(chǎng))作用下的吸附體系中添加第三組分后，體系相平衡關(guān)系朝固相吸附量減少方向移動(dòng)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(cè)，可能是因?yàn)榈谌M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(qiáng)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(chǎng))產(chǎn)生協(xié)同作用來改變吸附相平衡關(guān)系，降低活性炭對(duì)吸附質(zhì)的吸附穩(wěn)定性，從而達(dá)到降低脫附化能的目的。