吸附剂（能吸附某些成分的固体物质）

吸附剂（能吸附某些成分的固体物质）

吸附剂 （能吸附某些成分的固体物质） 次浏览 | 2022.09.23 10:47:00 更新 来源 ：互联网 精选百科 本文由作者推荐 吸附剂能吸附某些成分的固体物质

吸附剂是能有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。吸附剂可按孔径大小、颗粒形状、化学成分、表面极性等分类，如粗孔和细孔吸附剂，粉状、粒状、条状吸附剂，碳质和氧化物吸附剂，极性和非极性吸附剂等。

中文名

吸附剂

外文名

adsorbent

分类

活性炭、氧化物

类别

化学

特性

孔结构、吸附能力强

简介活性炭

在吸附操作中，用以选择性吸附气体或液体混合物中某些组分的多孔性固体物质，通常制成球形、圆柱形或无定形的颗粒或粉末。优良吸附剂应具有的特性主要是单位质量吸附剂具有较大的表面积，对吸附质具有较大的吸附能力（即平衡吸附量大），并且具有良好的选择性，即能优先吸附混合物中某些组分。此外，还要求容易再生(即平衡吸附量对温度或压力的变化敏感)，具有足够的强度和耐磨性等。

吸附剂也称吸收剂，这种物质可使活性成分附着在其颗粒表面，使液态微量化合物添加剂变为固态化合物，有利于实施均匀混合，其特性是吸附性强。

吸附剂一般也分为有机物和无机物两类，有机物类如小麦胚粉，脱脂的玉米胚粉，玉米芯碎片，粗麸皮，大豆细粉以及吸水性强的谷物类等，无机物类则包括二氧化硅、蛭石、硅酸钙等。

常用的吸附剂有以碳质为原料的各种活性炭吸附剂和金属、非金属氧化物类吸附剂（如硅胶、氧化铝、分子筛、天然黏土等）。

理化性质物理性质氧化铝

总的来说，吸附剂一般有以下特点：大的比表面、适宜的孔结构及表面结构；有良好的机械强度等。具体物理性质如下：

a.孔容（VP）：

吸附剂中微孔的容积称为孔容，通常以单位重量吸附剂中吸附剂微孔的容积来表示（cm3/g).孔容是吸附剂的有效体积，它是用饱和吸附量推算出来的值，也就是吸附剂能容纳吸附质的体积，所以孔容以大为好。吸附剂的孔体积（Vk）不一定等于孔容（VP），吸附剂中的微孔才有吸附作用，所以VP中不包括粗孔。而Vk中包括了所有孔的体积，一般要比VP大。

b.比表面积：

即单位重量吸附剂所具有的表面积，常用单位是m2/g。吸附剂表面积每克有数百至千余平方米。吸附剂的表面积主要是微孔孔壁的表面，吸附剂外表面是很小的。

c.孔径与孔径分布：

在吸附剂内，孔的形状极不规则，孔隙大小也各不相同。直径在数埃（A0）至数十埃的孔称为细孔，直径在数百埃以上的孔称为粗孔。细孔愈多，则孔容愈大，比表面也大，有利于吸附质的吸附。粗孔的作用是提供吸附质分子进入吸附剂的通路。粗孔和细孔的关系就象大街和小巷一样，外来分子通过粗孔才能迅速到达吸附剂的深处。所以粗孔也应占有适当的比例。活性炭和硅胶之类的吸附剂中粗孔和细孔是在制造过程中形成的。沸石分子筛在合成时形成直径为数微米的晶体，其中只有均匀的细孔，成型时才形成晶体与晶体之间的粗孔。

孔径分布是表示孔径大小与之对应的孔体积的关系。由此来表征吸附剂的孔特性。

d.表观重度（dl）：又称视重度。

吸附剂颗粒的体积（Vl）由两部分组成：固体骨架的体积（Vg）和孔体积（Vk），即：Vl=Vg+Vk

表观重度就是吸附颗粒的本身重量（D）与其所占有的体积（Vl）之比。

吸附剂的孔体积（Vk）不一定等于孔容（VP），吸附剂中的微孔才有作用，所以VP中不包括粗孔。而Vk中包括了所有孔的体积，一般要比VP大。

e.真实重度（dg）：

又称真重度或吸附剂固体的重度，即吸附剂颗粒的重量（D）与固体骨架的体积Vg之比。

假设吸附颗粒重量以一克为基准，根据表观重度和真实重度的定义则：dl==l/Vl;dg=l/Vg

于是吸附剂的孔体积为：Vk=l/dl–l/dg

f.堆积重度（db）：

又称填充重度，即单位体积内所填充的吸附剂重量。此体积中还包括有吸附颗粒之间的空隙，堆积重度是计算吸附床容积的重要参数。

以上的重度单位常用g/cm、kg/l、kg/m表示。

g.孔隙率（εk）：

即吸附颗粒内的孔体积与颗粒体积之比。

εk=Vk/(Vg+Vk)=(dg-dl)/dg=1-dl/dg

h.空隙率（ε）：

即吸附颗粒之间的空隙与整个吸附剂堆积体积之比。

ε=(Vb-Vl)/Vb=(dl-db)/dl=1-db/dl

化学性质

对吸附质有强烈的吸附能力；化学性质稳定，一般不与吸附质和介质发生化学反应；制造方便，容易再生。

常见种类吸附剂

工业上常用的吸附剂有：硅胶、活性氧化铝、活性炭、分子筛等，另外还有针对某种组分选择性吸附而研制的吸附材料。气体吸附分离成功与否，极大程度上依赖于吸附剂的性能，因此选择吸附剂是确定吸附操作的首要问题。

常用的吸附剂（见表）有：

①活性白土、硅藻土等天然物质。常用于油品和糖液的脱色精制。

②活性炭。由各种含碳物质经碳化和活化处理而成，耐酸碱但不耐高温，吸附性能良好，多用于气体或液体的除臭、脱色以及溶剂蒸气回收和低分子烃类的分离。

③硅胶。由硅酸钠水溶液脱钠离子制成的坚硬多孔的凝胶颗粒，能大量吸附水分，吸附非极性物质量很少，常用于气体或有机溶剂的干燥以及石油制品的精制。

④活性氧化铝。由氧化铝的水合物加热脱水制成的多孔凝胶和晶体的混合物，常用于气体和有机溶剂的干燥。

⑤合成沸石。又称分子筛，人工合成的硅铝酸盐，具有均匀的孔径(0.3～1nm)，热稳定性高，选择性好，用于气体和有机溶剂的干燥及石油馏分的吸附分离等。⑥合成树脂。具有巨型网状结构，常用的有非极性树脂，如苯乙烯-二乙烯基苯共聚体或极性树脂,如聚甲基丙烯酸酯等，用于废水处理、维生素的分离、药剂的脱色和净制等。

作用

吸附剂会吸收制冷剂蒸汽，使蒸发器中压力降低，于是会有更多液体气化，蒸发中吸收热量降温，实现吸附制冷。

吸附剂选择吸附杂质，可进行产品提纯。

活性炭可用于污水处理场排气吸附。

活性炭作用：

1、空气净化；2、污水处理场排气吸附；3、饮料水处理；4、电厂水预处理；；5、废水回收前处；6、生物法污水处理；7、有毒废水处理；8、石化无碱脱硫醇；9、溶剂回收；10、化工催化剂载体；11、滤毒罐；12、黄金提取；13、化工品储存排气净化；14、制糖、酒类、味精医药、食品精制、脱色；15、乙烯脱盐水填料；16、汽车尾气净化；17、PTA氧化装置净化气体

衡量指标

衡量吸附剂的主要指标有：对不同气体杂质的吸附容量、磨耗率、松装堆积密度、比表面积、抗压碎强度等。用于滤除毒气，精炼石油和植物油，防止病毒和霉菌，回收天然气中的汽油以及食糖和其他带色物质脱色等。

研究进展福岛核辐射危害

2012年8月22日有报道称，针对福岛核事故释放出来并亟待去污的放射性铯，日本冈山县津山市的津山工业高等专科学校与当地企业共同研发出了一种有效的吸附剂。其特点是使用后可用磁石将吸附剂完整回收，这项技术已在申请专利。

独特的孔隙结构使DOWEX树脂的AMBERLITE™XAD™761高树脂能在原地很容易再生从而导致较小的系统和更低的成本。

参考资料