活性炭作为吸附剂的原因(吸附剂-活性炭)

Posted 2023-05-31

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吸附剂-活性炭

活性炭(activated carbon)具有吸附力强、分离效果好、价格低、来源方便等优点。但不同来源、制法、生产批号的产品，其吸附力就可能不同，因此很难使其标准化。生产上常因采用不同来源或不同批号的活性炭而得不到重复的结果。另外，由于质轻色黑，往往对环境易污染。

一、活性炭的三种基本类型

1、粉末状活性炭

颗粒极细呈粉末状，其总表面积大，吸附力和吸附量也特别大，是活性炭中吸附力最强的一类。但因其颗粒太细影响过滤速度，过滤操作时常要加压或减压。

2、颗粒状活性炭

是由粉末状活性炭制成的颗粒，其总表面积相应有所减小，吸附力和吸附量仅次于粉末状活性炭。

3、锦纶-活性炭

是以锦纶为黏合剂，将粉末状活性炭制成颗粒，其总比表面积介于上述二种活性炭之间，但吸附力较两者都弱。锦纶不仅起粘合作用，而且还是一种活性炭的脱活性剂。它可用来分离因前两种活性炭吸附力太强而不易洗脱的吸附物，如分离酸性氨基酸及碱性氨基酸取得良好效果，流速易控制，操作简便。

二、活性炭的选择

选用活性炭吸附生物物质时，应根据被分离物质的特性，选择吸附力适当的活性炭是成功的关键。

当欲分离的被分离物质不易被吸附时，则选择吸附力强的活性炭；反之，则选择吸附力弱的活性炭。活性炭是非极性吸附剂，因此在水溶液中吸附力最强，在有机溶剂中吸附力较弱，对不同物质的吸附力也不同，一般遵守下列规律：

1、对极性基团(-COOH、-NH2 、-OH等）多的化合物的吸附力大于极性基团少的化合物。例如，活性炭对羟基脯氨酸的吸附力大于脯氨酸，因为前者比后者多一个羟基。

2、对芳香族化合物的吸附力大于脂肪族化合物。

3、活性炭对分子量大的化合物的吸附力大于分子量小的化合物。例如，对肽的吸附力大于氨基酸，对多糖的吸附力大于单糖。

4、溶液的pH与活性炭的吸附效率有关，一般碱性物质在中性下吸附，酸性下解吸；酸性物质在中性下吸附，碱性解吸。

5、活性炭吸附溶质的量在未达到平衡前一般随温度提高而增加；但在提高温度时应考虑到溶质对热的稳定性，如对热稳定性差，则温度高会破坏有效成分。

三、活性炭的应用实例

用活性炭提取放线酮的工艺流程：