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沸石的吸附性能和耐酸性
吸附性能
沸石分子篩具有較大的比表面積(500-1000m2/g),能產(chǎn)生較大的擴(kuò)散力,是一種優(yōu)良的吸附劑。沸石晶格中存在許多大小均勻的孔洞和孔道。這些孔通過開放的通道相互連接,并與外界交流??椎荔w積占沸石晶體體積的50%以上,并含有大量的游離沸石水。沸石水的量隨環(huán)境的溫度和濕度而變化。在一定的物理化學(xué)條件下,分子篩中的孔道具有準(zhǔn)確而固定的直徑(約3~11μm)。不同的沸石有不同的直徑。小于這個(gè)直徑的物質(zhì)可以被它們吸收,而大于這個(gè)直徑的物質(zhì)則被排除在外。這種現(xiàn)象被稱為“分子篩”相互作用。但并不是所有的沸石都能起到分子篩的作用。有些沸石的孔徑太小,無法篩分分子。沸石不僅具有吸附水的能力,還可以吸附氧化鈣、二氧化流、氟化物、氮、銨、甲淳和放涉性物質(zhì)。以浙江縉云絲光沸石為例,氧化鈣的吸附量為150.01mg/g,銨吸附量為177.47mmol/100g,so2120mg/g,氮吸附量為12.93~17.11mg/g,甲淳為55.4mg/g。
耐酸性
沸石具有良好的耐酸性。以山東斜發(fā)沸石和絲光沸石為例,在100℃下用不同濃度的鹽酸處理2小時(shí)。結(jié)果表明,二者均具有較強(qiáng)的耐酸性。斜發(fā)沸石和絲光沸石經(jīng)4N鹽酸和10mol/L鹽酸處理后,晶體結(jié)構(gòu)無損傷。
此外,沸石還具有化學(xué)反應(yīng)性、遠(yuǎn)紅外輻射、可逆脫水等工藝性能。
沸石的前景展望
沸石的前景展望
沸石由于具有吸附性、離子交換性、催化性、耐酸性和熱穩(wěn)定性,同時(shí)具有較大的比表面積, 能夠有效地去除有機(jī)物、氨氮、重金屬離子、氟和磷, 并且在使用和處理過程中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染,是一種環(huán)境友好材料,因此在水處理中具有較好的應(yīng)用前景,特別是把沸石作為生物濾料,能夠把天然沸石的吸附性、離子交換性能與濾池的過濾、吸附和生物代謝功能有機(jī)結(jié)合起來,更好地去除污水中的NH3N、有機(jī)物、SS和色度等。我國(guó)沸石儲(chǔ)量豐富,分布廣泛,且沸石價(jià)格合理,每噸生料僅數(shù)百元,為活性炭市價(jià)的20%。 因此把沸石應(yīng)用到水處理中,具有很大的潛力。
?沸石與活性炭究竟有什么區(qū)別?真實(shí)數(shù)據(jù)告訴你
沸石與活性炭究竟有什么區(qū)別?真實(shí)數(shù)據(jù)告訴你
眾所周知,沸石與活性炭均為多孔隙結(jié)構(gòu)材料,并且在環(huán)保、化工等領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。但是兩者究竟有什么區(qū)別?環(huán)保性能究竟誰更?這些都是目前大家所關(guān)注的熱點(diǎn)問題,而今天讓我們跟著紅花山沸石廠家從兩個(gè)方面揭秘它們的區(qū)別,看看二者的環(huán)保性能究竟孰高孰低!
1、結(jié)構(gòu)特性
活性炭
是黑色粉末狀或顆粒狀的無定形碳,其主要成分除了碳以外還有氧、氫等元素?;钚蕴吭诮Y(jié)構(gòu)上由于微晶碳是不規(guī)則排列,在交叉連接之間有細(xì)孔,在活化時(shí)會(huì)產(chǎn)生碳組織缺陷。
沸石
是由立體硅氧四面體及立體鋁氧四面體由公用的氧原子連接而形成,內(nèi)部具有很多孔徑均勻一致的納米級(jí)孔道(0.3~1.1 nm) 和內(nèi)比表面積很大的孔洞(500~1000 m2· g- 1) , 因此使其具有強(qiáng)大的吸附性。
由于沸石孔洞排列規(guī)則,且分為內(nèi)比表面積和外比表面積,而活性炭孔洞不僅排列不規(guī)則,且僅有內(nèi)比表面積,因此沸石相較活性炭而言,擁有更大的比表面積,也比活性炭擁有更大的離子吸附容量。
2、吸附性能比較
吸附水中氨氮性能對(duì)比
是一種具有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)和巨大比表面積的炭質(zhì)吸附劑, 對(duì)水源中的色、臭味問題以及水體中的 COD 、BOD 、重金屬離子、懸浮有機(jī)物都有很好的吸附效果。但活性炭為疏水、非極性表面的吸附材料,因此對(duì)于大部分極性短鏈有機(jī)物以及大部分極性短鏈含氧有機(jī)物的前體物去除效果很差,所以在污水處理中整體效果一般。
活性炭和沸石吸附甲醛等有機(jī)物性能對(duì)比
活性炭和沸石吸附甲醛等有機(jī)物性能對(duì)比
部分消費(fèi)者在家裝過程中,會(huì)選擇活性炭來吸附室內(nèi)家裝產(chǎn)生的甲醛、苯、VOC等有害氣體,然而其主要以物理吸附為主,吸附能力有限,并且由于活性炭缺乏將污染分子附著在其孔隙內(nèi)的能力,仍有污染不斷地從孔隙逸回到空氣中,這極易造成二次污染。
沸石能夠利用自身物理催化性能,將甲醛吸附后分解為二氧化碳和水,并且其自身釋放的負(fù)離子能夠性自發(fā)電極,產(chǎn)生負(fù)離子與空氣中的水分子結(jié)合形成負(fù)氧離子。負(fù)氧離子不僅可以快速將甲醛分解為二氧化碳和水,還可起到明顯的室內(nèi)空氣凈化效果。 另外,沸石中的K 、Na 、Ca2 等陽離子,與結(jié)晶格架的結(jié)合并不緊密,具有在水溶液中與其他陽離子進(jìn)行可逆交換的性質(zhì),極易與周圍的陽離子發(fā)生交換作用,可以有效吸附室內(nèi)空間中游離的甲醛、苯、氨氣等有害氣體。
通過對(duì)活性炭與沸石兩種材料對(duì)甲醛等有機(jī)污染的吸附試驗(yàn)結(jié)果可知,沸石吸附甲醛等有機(jī)污染物的性能遠(yuǎn)超活性炭。