活性炭的作用是吸附还是过滤
活性炭的作用既包含吸附也包含过滤,但以吸附为主
活性炭在实际应用中同时发挥吸附和过滤两种作用,但其核心机理是吸附。以下是具体分析:
1. 吸附作用(主要功能)
活性炭通过物理吸附和化学吸附去除污染物:
物理吸附:依靠发达的孔隙结构(微孔、中孔、大孔)和巨大的比表面积(500-3000㎡/g),通过范德华力捕捉分子级污染物,如气体中的甲醛、水中的有机化合物等。
化学吸附:表面官能团(如含氧基团)与特定物质发生化学反应,例如处理含硫废气时与硫化物结合。
典型应用:空气净化(吸附甲醛/VOCs)、水处理(去除重金属、余氯)、防毒面具等。
2. 过滤作用(辅助功能)
活性炭作为滤料时,通过物理截留去除悬浮物:
截留机制:活性炭颗粒间的孔隙可阻挡水中悬浮颗粒或较大污染物(如泥沙、部分细菌)。
影响因素:颗粒越粗或滤层孔隙越大,过滤能力越强,但需平衡吸附效率。
典型应用:净水器中与PP棉等滤材组合使用,先过滤大颗粒再吸附小分子污染物。
3. 两者的协同效应
在实际应用中,两种机制常共同作用:
例如净水时,活性炭先过滤悬浮物,再吸附溶解性污染物(如氯、酚类)。
工业废气处理中,既吸附气态污染物(如SO₂),也截留颗粒物。
总结:活性炭以吸附为主,过滤为辅,两者结合使其成为高效的净化材料。
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