Активные угли

1.2 Активные угли

Адсорбент – это твердое тело, на поверхности и в порах которого происходит адсорбция.

Особенностью процесса адсорбции является избирательность и селективность. Благодаря этому свойству возможно поглощение из сточных вод и загрязненных газов определенных загрязнений, а затем в процессе сорбции возможно выделение их в чистом виде, т.к. адсорбция протекает на поверхности адсорбата, то чем больше поверхность, тем выше скорость адсорбции, и поэтому адсорбенты должны иметь сильно развитую поверхность с очень высокой пористостью и глубокой структурой.

Адсорбенты характеризуются удельной площадью поверхности отнесенной к единице объема или массы, плотностью, адсорбционной емкостью, хорошую способность к регенерации, иметь не высокую стоимость и быть изготовленным из доступных материалов.

Адсорбционные процессы носят циклический характер и предполагают периодическую регенерацию адсорбентов насыщенных целевыми компонентами.

Адсорбционная очистка может быть регенерированной, когда извлекаемые вещества утилизируются. В связи с этим для регенерации адсорбентов применяют методы:

·          Экстрагирование органическими растворами;

·          Изменение степени диссоциации слабых электролитов, с помощью которых производится десорбция;

·          Отгонка десорбционного вещества с водяным паром;

·          Испарение адсорбционного вещества током инертного газообразного теплоносителя;

В зависимости от метода различают:

- десорбцию термическую;

- вытеснительную;

- десорбцию со снижением давления.

Активные угли используют в качестве эффективных адсорбентов для извлечения свинца из атмосферного воздуха; Ca, Ba и Sr из концентрированных растворов щелочей, солей и других соединений; Cr, Mo и V из воды и рассолов ртутного электролиза. Как правило, определение элементов заканчивается непосредственно в концентрате: прямым сжиганием концентрата в канале спектрального угольного электрода или концентрат облучают потоком нейтронов или определяют элементы в концентрате рентгенофлуоресцентным методом. Окончание анализа может быть другим: после разложения адсорбента, содержащего сорбированные компоненты, действием азотной кислотой в полученном растворе компоненты определяют атомно-абсорбционным, спектрофотометрическим и другими методами.

Эффективность разделения и концентрирования может быть улучшена при добавлении в исследуемый раствор комплексообразующих веществ. Так, микроколичества Bi, Co, Cu, Fe, In, Pb при анализе металлического серебра и нитрата талия можно извлечь в виде устойчивых комплексов с ксиленоловым оранжевым сорбцией активным углем, помещенным в виде слоя на фильтр. Примеры приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Концентрирование микроэлементов в виде комплексов на активном угле