II. Các thông số tính toán
II.6 PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ
II.6.1 KHÁI NIỆM:
Quá trình hút khí bay hơi hoặc chất hoà tan trong chất lỏng bằng chất rắn xốp gọi là quá trình hấp phụ.
Chất bị hút gọi là chất bị hấp phụ. Chất rắn xốp gọi là chấthấp phụ.
Hấp phụ khí hay hơi trong hỗn hợp không khí đơn giản hơn so với hấp phụ chất tan trong dung dịch.
Ở điều kiện bình thường khi hấp phụ khí trong hỗn hợp với không khí thì không khí không bị hấp phụ.Nhưng khi hấp phụ chất hoà tan trong dung dịch thì môi trường có thể bị hấp phụ.
II.6.2 PHÂN LOẠI CHẤT HẤP PHỤ:
Hấp phụ trao đổi ion:
Là hấp phụ có cực kèm theo sự trao đổi ion giữa các chất hấp phụ và dung dịch.Quá trình này chỉ chỉ xảy ra khi hấp phụ chất tan trong dung dịch và có đường kính mao quản của chất hấp phụ bé hơn 5A0.
Hấp phụ hoá học:
Là hấp phụ có kèm theo phản ứng hoá học giữa các chất bị hấp phụ và chất hấp phụ.Quá trình này xảy ra cả trong môi trường không khí và môi trường lỏng,khi
Nhóm II.12
đường kính mao quản của chất hấp phụ lớn hơn 200A0 và thường xảy ra ở nhiệt độ cao lớn hơn 200C0.
Hấp phụ không kèm theo phản ứng hoá học
Chia làm hai loại:Hấp phụ vật lý và hấp phụ kích động. Hấp phụ vật lý có những đặc điểm sau:
Lực hấp phụ là lực Vandevan, tức là lực hút tương hỗ giữa các phân tử. Quá trình hấp phụ là quá trình thuận nghịch hoàn toàn .
Nhiệt toả ra không đáng kể.
Có thể hấp phụ một lớp hoặc nhiều lớp. Hấp phụ kích động có những đặc điểm sau:
Tạo thành một lớp đặc biệt trên bề mặt chất hấp phụ gọi là đơn phân tử hay là lớp bề mặt,có khi đơn phân tử này không phủ kín bề mặt chất hấp phụ.
Quá trình này xảy ra chậm,cần phải kích thích để tăng tốc độ ( dùng ánh sáng hay tăng nhiệt độ ).
Nhiệt toả ra lớn tương đương với nhiệt phản ứng.
Trong thực tế các loại hấp phụ có thể xảy ra đồng thời và tuỳ theo điều kiện thực hiện quá trình mà hấp phụ loại này có thể chiếm ưu thế hơn loại kia.
II.6.3 CÁC LOẠI CHẤT HẤP PHỤ:
Là những vật liệu rắn có cấu trúc rất xốp và diện tích bề mặt riêng lớn.
Đặc trưng cơ bản của chất hấp phụ là hoạt độ.Có 2 loại hoạt độ:hoạt độ tĩnh và hoạt độ động lực.
Hoạt độ tĩnh:
Được đặc trưng bởi lượng tối đa chất bị hấp phụ do 1 đơn vị thể tích hay đơn vị khối lượng chất bị hấp phụ hút được ở một nhiệt độ và nồng độ nhất định của chất bị hấp phụ có trong pha khí(hơi) cho đến khi đạt đến cân bằng.
Hoạt độ động lực
Được đặc trưng bởi lượng tối đa chất bị hấp phụ do một đơn vị htể tích hay khối lượng chất bị hấp phụ hút được trong khoảng thời gian tính từ khi bắt đầu hấp phụ cho đến khi xuất hiện chất bị hấp phụ trong pha khí đi ra.
Các chất hấp phụ công nghiêp cơ bản là than hoạt tính,silicagen,keo nhôm ( oxit nhôm hoạt hoá ) zeolit và ionit ( chất trao đổi ion ).