活性炭为什么能净化空气?

发布时间:2011-1-11 9:48:48 浏览次数:690
  1、自身独特的孔隙结构
  活性炭是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色,内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔,1克活性炭材料中微孔,将其展开后表面积可高达800-3000平方米,特殊用途的更高。也就是说,在一个米粒大小的活性炭颗粒中,微孔的内表面积可能相当于一个客厅面积的大小。正是这些高度发达,如人体毛细血管般的孔隙结构,使活性炭拥有了优良的吸附性能。
  2、分子之间相互作用力
  也叫“范德华引力”。 虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响,但它在微环境下始终是不停运动的。由于分子之间拥有相互吸引的作用力,当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后,由于分子之间相互吸引的原因,会导致更多的分子不断被吸引,直到添满活性炭内孔隙为止。
不是说活性炭专门吸附甲醛。其实活性炭对于各种分子都有吸附能力,关键在于其吸附有选择性。即因吸附剂组分、结构不同所显示出来的对某些物质优先吸附的能力。例如以共价键联系着的碳原子所组成的活性炭,因其有较大孔径,又主要是通过色散力起吸附作用,因而对分子量大的有机物分子就能优先吸附,即活性炭对大分子有机物具有很好的吸附选择性。吸附剂的选择性愈好,愈有利于混合气体的分离和净化。
其次,活性炭对于分子直径接近内部孔隙直径的分子容易吸附。所以往往根据需要控制活性炭孔隙大小,以提高吸附的针对性和效率。
第三,活性炭置于水溶液时:水分子之间通过氢键相互吸引,使非极性杂质分子和活性炭被相对孤立;活性炭通过吸附杂质分子来减低表面过剩的自由能。(活性炭内部的C分子受到四面八方的力,受力均衡;而活性炭表面C分子只受到内部的力,受力不平衡,合力指向内部,故活性炭有吸附外界分子来平衡内部力的趋势,从而附近的分子在活性炭表面富集。)

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