南华大学：《水质工程学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十章 吸附

第十章吸附

第十章 吸 附

Q10.1吸附的类型 10.1.1吸附 在相界面上,物质的浓度自动发生累积 或浓集的现象。 固一液界面上的吸附: 吸附剂:具有吸附能力的多孔性固 体物质 吸附质:废水中被吸附的物质

10.1 吸附的类型 10.1.1 吸附 在相界面上，物质的浓度自动发生累积 或浓集的现象。 固—液界面上的吸附： 吸附剂：具有吸附能力的多孔性固 体物质。 吸附质：废水中被吸附的物质

10.12吸附的分类 1.物理吸附:靠分子间力产生的吸附,可 吸附多种吸附质,可形成多分子吸附层。 吸附一解吸是可逆过程,在低温下就能 吸附。 2.化学吸附:由化学键力引起的吸附,吸 能形成单分子吸附层,并具有选择性, 同时是不可逆的,在高温下才能吸附。 上面二种吸附往往是相伴发生,而不能 严格分开,是几种吸附综合作用的结果, 可能存在以某种吸附为主

10.1.2吸附的分类 1. 物理吸附：靠分子间力产生的吸附，可 吸附多种吸附质，可形成多分子吸附层。 吸附━解吸是可逆过程，在低温下就能 吸附。 2. 化学吸附：由化学键力引起的吸附，吸 能形成单分子吸附层，并具有选择性， 同时是不可逆的，在高温下才能吸附。 上面二种吸附往往是相伴发生，而不能 严格分开，是几种吸附综合作用的结果， 可能存在以某种吸附为主

1013吸附剂 主要有活性炭、磺化煤、沸石、硅藻土、焦炭 木炭等。 1、活性炭的制造 高温炭化 活化,800-900℃ 木材、煤、果壳 炭渣 活性炭 隔绝空气,600℃ 活化剂:ZnCn 蒸汽高温活化 粉末状活性炭 粒状活性炭(园柱状、球状),粒径24mm 棒状活性炭:Φ50mm,L=255mm

10.1.3吸附剂 主要有活性炭、磺化煤、沸石、硅藻土、焦炭、 木炭等。 1、活性炭的制造 高温炭化 活化,800~900℃ 木材、煤、果壳 炭渣 活性炭 隔绝空气，600℃ 活化剂：ZnCl2 蒸汽高温活化 粉末状活性炭 粒状活性炭（园柱状、球状），粒径2~4mm 棒状活性炭：Φ50mm，L=255mm

2活性炭的细孔构造和分布 1.比表面积 每g活性炭所具有的表面积。活性炭的 比表面积为:5001700m2/g,99.9%的表面 积,在多孔结构颗粒的内部 2.细孔构造 小孔:<2nm,0.150.90mL/g,占比表面 积的95%以上,起吸附作用,吸附量以小孔 吸附为主

2.活性炭的细孔构造和分布 1.比表面积 每g活性炭所具有的表面积。活性炭的 比表面积为：500~1700m 2/g，99.9%的表面 积，在多孔结构颗粒的内部。 2.细孔构造 ·小孔：<2nm，0.15~0.90mL/g，占比表面 积的95%以上，起吸附作用，吸附量以小孔 吸附为主

过渡孔:2~100nm,0.020.10mL/g,占比 表面积<5%,吸附量不大,起吸附作用和 通道作用。 大孔:100~1000m,0.20.5mL,占比 表面积很小,吸附量小,提供通道

·过渡孔：2~100nm，0.02~0.10mL/g，占比 表面积<5%，吸附量不大，起吸附作用和 通道作用。 ·大孔：100~1000nm，0.2~0.5mL/g，占比 表面积很小，吸附量小，提供通道

Q10.2吸附等温线与吸附速度 102.1吸附平衡 1.定义 当吸附质的吸附速率=解吸速率(即V 吸附二Ⅴ解吸),即在单位时间内吸附数量 等于解吸的数量,则吸附质在溶液中的 浓度C与在吸附剂表面上的浓度都不再变 时,即达到吸附平衡,此时吸附质在溶 液的浓度C叫平衡浓度

10.2 吸附等温线与吸附速度 10.2.1吸附平衡 1.定义 当吸附质的吸附速率=解吸速率（即V 吸附=V解吸），即在单位时间内吸附数量 等于解吸的数量，则吸附质在溶液中的 浓度C与在吸附剂表面上的浓度都不再变 时，即达到吸附平衡，此时吸附质在溶 液的浓度C叫平衡浓度

2吸附量q(gg) 衡量吸附剂吸附能力的大小,达到吸 附平衡时,单位重量的吸附剂(g)所吸 附的吸附质的重量(g)。 V(Co-C) (10-1) 式中:V一废水容积;W活性炭投量 C-废水吸附质浓度(g/) C吸附平衡时水中剩余的吸附质浓度 (g/L)—平衡浓度 qf(C、T),当T不变时,即T恒定,则 q=f(C),叫吸附等温线

2.吸附量q(g/g) 衡量吸附剂吸附能力的大小，达到吸 附平衡时，单位重量的吸附剂（g）所吸 附的吸附质的重量（g）。 （10-1） 式中：V—废水容积；W—活性炭投量，g C0—废水吸附质浓度（g/L） C—吸附平衡时水中剩余的吸附质浓度 (g/L) —平衡浓度 q=f(C、T)，当T不变时，即T恒定，则 q=f(C)，叫吸附等温线。 W V C C q ( ) 0 − =

3吸附等温线 在一定T下,q随平衡浓度C变化的曲线 (q=f(C)叫吸附等温线。用数学公式描述 则叫吸附等温式。 4.吸附等温式(三种) 朗谬尔公式 表示I型吸附等温线的有费兰德利希公式 表示I型吸附等温线的有BT公式

3.吸附等温线 在一定T下，q随平衡浓度C变化的曲线 （q=f(C)）叫吸附等温线。用数学公式描述 则叫吸附等温式。 4.吸附等温式（三种） 朗谬尔公式 表示I型吸附等温线的有费兰德利希公式 表示II型吸附等温线的有BET公式

Q1.朗谬尔公式: bc 1+ac (10-2) 取倒数式: 1/q=1/ab.1/c+1/b(10-3 2.费兰德利希经验公式: KO 1/ (10-4)

1.朗谬尔公式： （10-2） 取倒数式： （10-3） 2.费兰德利希经验公式： （10-4） ac abc q + = 1 1/ q =1/ ab •1/ c +1/ b n q KC1/ =