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分阶段实验来探讨活性氧化铝的吸附速率

 

    活性氧化铝吸附速率决定了处理废水的效果。吸附速度越快,废水和活性氧化铝接触的过程更短暂,所需的吸附设备容积也就越小。吸附速度决定了废水和活性氧化铝对吸附质的吸附过程。水中多孔的活性氧化铝对吸附质的吸附过程可分为三个阶段。

    第一阶段称为颗粒外部扩散(又称膜扩散)阶段在活性氧化铝颗粒周围存在着一层固定的溶剂薄膜。当溶液与活性氧化铝做相对运动时,这层溶剂薄膜不随溶液一同移动,吸附质首先通过这个薄膜才能到达活性氧化铝吸附剂的外表面,所以吸附速度与液膜扩散速度有关。

    第二阶段称为颗粒内部扩散阶段。经液膜扩散到吸附及表面的吸附质向细孔深处扩散。

    第三阶段称为吸附反应阶段。在此阶段,吸附质被系在细孔内表面上。

    吸附速度与上述三个阶段进行的快慢有关。在一般情况下,由于第三阶段进行的吸附反应速度很快,因此,吸附速度主要有液膜扩散速度和颗粒扩散速度来控制。

    根据试验得知,颗粒外部扩散速度与溶液浓度成正比,溶液浓度越高,吸附速度越快。对一定质量的活性氧化铝,外部扩散速度还与活性氧化铝的外表面积(即膜表面积)的大小成正比。因表面积与颗粒直径成反比,所以颗粒直径越小,扩散速度就越大。另外,外部扩散速度还与搅动程度有关。增加溶液和颗粒之间的相对速度,会使液膜变薄,可提高外部扩散速度。颗粒内部扩散比较复杂。扩散速度与活性氧化铝微孔的大小与构造、吸附质颗粒大小与构造等因素有关。

     还有就是颗粒大小对内部不扩散的影响比外部扩散要大些。可见吸附颗粒的大小对内部扩散和外部扩散都有很大影响,颗粒越小,吸附速度就越快。因此,从提高吸附速度来看,活性氧化铝吸附剂颗粒直径越小越好。

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