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活性炭的過濾原理
活性炭的吸附能力與水溫的高低、水質的好壞等有一定關系。水溫越高,活性炭的吸附能力就越強;若水溫高達30℃以上時,吸附能力達到極限,并有逐漸降低的可能。當水質呈酸性時,活性炭對陰離子物質的吸附能力便相對減弱;當水質呈堿性時,活性炭對陽離子物質的吸附能力減弱。所以,水質的PH不穩(wěn)定,也會影響到活性炭的吸附能力。
活性炭的吸附原理是:在其顆粒表面形成一層平衡的表面濃度,再把有機物質雜質吸附到活性炭顆粒內,使用初期的吸附效果很高。但時間一長,活性炭的吸附能力會不同程度地減弱,吸附效果也隨之下降。如果水族箱中水質混濁,水中有機物含量高,活性炭很快就會喪失過濾功能。所以,活性炭應定期清洗或更換。
活性炭的吸附能力和與水接觸的時間成正比,接觸時間越長,過濾后的水質越佳。注意:過濾的水應緩慢地流出過濾層。新的活性炭在 次使用前應洗滌潔凈,否則有墨黑色水流出?;钚蕴吭谘b入過濾器前,應在底部和頂部加鋪2~3厘米厚的海綿,作用是阻止藻類等大顆粒雜質滲透進去,活性炭使用2~3個月后,如果過濾效果下降就應調換新的活性炭,海綿層也要定期更換。
通過對活性炭對揮發(fā)性及有機物的吸附效果進行對比得出以下結論:
活性炭對揮發(fā)性有機物與可提取有機物吸附有著較大的差別。揮發(fā)性有機物隨分子量的增大,其吸附效果越好,而可提取有機物隨分子量的減小,其吸附效果越好。這主要是由于揮發(fā)性的有機物主要是一些極性比較小的有機物,而可提取的有機物是極性比較大的有機物,活性炭本身可以看作是一個非極性吸附劑,對水中非極性物質的吸附能力大于極性物質的吸附能力。而且,吸附質分子大小與活性炭呈一定比例時,有利于吸附。對于極性較小的分子,分子量越大,越有利于吸附。
主要結論:活性炭對水體中各種有機物的吸附有非常大的競爭性,其對各種有機物吸附量的大小不僅與有機物的分子結構有關,而且與水體中有機物種類的多寡有關。同時,對于揮發(fā)性有機物與可提取有機物,它們在活性炭上的吸附量與分子量的大小關系截然相反??商崛∮袡C物隨分子量的增大,其吸附性能減弱;而揮發(fā)性有機物隨分子量增大起吸附性能亦增大。