Актываваны вугаль - гэта матэрыял з вельмі порыстай структурай і вялікай удзельнай паверхняй, які валодае выдатнай адсарбцыйнай здольнасцю і хімічнай рэакцыйнай здольнасцю. Перш чым зразумець, як працуе актываваны вугаль, спачатку неабходна зразумець паняцці адсорбцыі і ўласцівасцей паверхні.
Адсорбцыя - гэта працэс, пры якім газ, вадкасць або растворанае рэчыва адсарбуюцца з асяроддзя (напрыклад, вады, паветра) на цвёрдую паверхню. Сітаватая структура актываванага вугалю дае яму вялікую плошчу паверхні, забяспечваючы велізарную плошчу кантакту для адсарбаваных рэчываў.
Прынцып працы актываванага вугалю можа быць зведзены да наступных аспектаў:
1. Фізічная адсорбцыя: актываваны вугаль адсарбуе малекулы на сваёй паверхні праз фізічную адсорбцыю. Гэта звязана з надзвычай высокай удзельнай паверхняй і вялікай колькасцю мікрасітавін і мезопористых структур актываванага вугалю. Калі малекулы газу або раствораныя рэчывы датыкаюцца з паверхняй актываванага вугалю, яны будуць адсарбаваны ў порах актываванага вугалю з-за сілы прыцягнення і сілы, якая існуе на паверхні адсарбенту.
2. Хімічная адсорбцыя: у дадатак да фізічнай адсорбцыі, актываваны вугаль можа таксама захопліваць малекулы шляхам хімічнай адсорбцыі. Гэта звязана з тым, што некаторыя хімічныя функцыянальныя групы (напрыклад, гідраксільныя, карбаксільныя і г.д.) на паверхні актываванага вугалю могуць хімічна рэагаваць з пэўнымі тыпамі малекул. Гэтая хімічная адсорбцыя можа павысіць адсарбцыйную здольнасць актываванага вугалю для некаторых арганічных рэчываў.
3. Характарыстыкі паверхні: паверхня актываванага вугалю мае пэўныя характарыстыкі зарада. Гэтыя паверхневыя зарады могуць электрастатычна ўзаемадзейнічаць з іёнамі або зараджанымі малекуламі ў растворы. У залежнасці ад хімічных уласцівасцей і фізічнай структуры паверхні актываванага вугалю рэчывы з пэўнымі электрычнымі ўласцівасцямі могуць быць выбарачна адсарбаваны або выключаны.
Розныя тыпы актываванага вугалю могуць быць адаптаваны для розных тыпаў забруджвальных рэчываў. Напрыклад, некаторыя актываваныя вуглі лепш адсарбуюць лятучыя арганічныя злучэнні (ЛОС) або пахкія рэчывы, у той час як іншыя маюць больш высокую здольнасць да выбарчай адсорбцыі такіх рэчываў, як іёны цяжкіх металаў або рэшткі пестыцыдаў.
Эфектыўнасць актываванага вугалю цесна звязана з яго фізічнымі і хімічнымі ўласцівасцямі і ўмовамі прымянення. Фактары, якія ўплываюць на прадукцыйнасць адсорбцыі актываванага вугалю, ўключаюць размеркаванне пор па памерах, удзельную плошчу паверхні, аб'ём пор і г. д. Акрамя таго, на адсарбцыйную здольнасць і эфектыўнасць актываванага вугалю таксама ўплываюць такія фактары, як тэмпература, вільготнасць, канцэнтрацыя растворанага рэчыва і час кантакту. .
Увогуле, актываваны вугаль можа адсарбаваць газы, вадкасці або раствораныя рэчывы на сваёй паверхні з дапамогай механізмаў фізічнай адсорбцыі і хімічнай адсорбцыі праз сваю кіпрую структуру і велізарную ўдзельную паверхню. Працэс абапіраецца на сілы ўзаемадзеяння паміж рэчывамі і ўласцівасці паверхняў з актываванага вугалю. Прынцып працы актываванага вугалю заключаецца ў тым, што яго унікальная структура і ўласцівасці робяць яго эфектыўным адсарбентам, які шырока выкарыстоўваецца ў водападрыхтоўцы, ачыстцы паветра і іншых экалагічных прымяненнях.
