Любое твердое вещество обладает поверхностью и, следовательно, потенциально является адсорбентом. Однако в технике используют твердые адсорбенты с сильно развитой внутренней поверхностью (объем пор). Развитие внутренней поверхности (объема пор) в твердом теле достигается путем создания специальных условий в процессе его синтеза или в результате дополнительной обработки. В зависимости от размеров поры подразделяют на три типа: микро- (2∙10-6-6∙10-6мм), мезо- (6∙10-6- 2∙10-4 мм) и макропоры (более 2 10-4 мм)[3].

· Активные угли

Активные угли - пористые промышленные адсорбенты, состоящие в основном из углерода. Активные угли как промышленные сорбенты имеют ряд особенностей, определяемых характером их поверхности и пористой структуры. Удельная поверхность активных углей колеблется от 600 до 1700 м2/г. Размер гранул некоторых стандартных марок активных углей для адсорбции газов и паров составляет 1-5 мм (уголь БАУ) и1,5-2,7 мм (уголь СКТ). Насыпная плотность углей этих марок равна 350 и 380-450 г/м3 соответственно Применение углей того или иного вида зависит от разновидности процесса адсорбции, в котором они используются (поглощение газов, рекуперация летучих растворителей и т. д.). Активные угли лучше поглощают пары органических веществ, чем воды, однако с повышением содержания влаги в активных углях их способность поглощать пары органических веществ снижается. Они применяются обычно для рекуперации летучих растворителей. Недостатком активных углей является их горючесть[3],[5].

· Силикагели

Одним из наиболее распространенных в промышленной практике минеральных адсорбентов является силикагель, который обладает хорошо развитой пористостью. Удельная поверхность силикагелей изменяется от 400 до 770 м2/г. Размер гранул колеблется от 0,2 до 7 мм, насыпная плотность составляет 100-800 кг/м3. По внешнему виду силикагель представляет собой твердые зерна: прозрачные или матовые, бесцветные или светло-коричневые. Выпускается силикагель в виде шариков, таблеток или кусочков неправильной формы. Силикагели получают на основе диоксида кремния, который, как известно, существует в кристаллической (кварц, тридимит, кристобалит) и аморфной формах. Силикагель по своей химической природе является гидратированным аморфным кремнеземом (Si02H20) - реакционноспособным соединением переменного состава. Основные преимущества силикагелей: низкая температура, требуемая для регенерации (110-200 °С) и, как следствие, более низкие энергозатраты, высокая механическая прочность по отношению к истиранию и раздавливанию[3],[5].

· Активный оксид алюминия

Оксид алюминия получают прокаливанием гидрооксидов алюминия: тригидратов (гиббсита, байерита, нордстрандита) и моногидратов (диаспора, окристаллизованного бемита, гелеобразного бемита). Термическая обработка гидрооксидов алюминия приводит к образованию различных форм оксида алюминия. Достоинства оксида алюминия - термическая стабильность, относительная легкость получения, а также доступность сырья и др. Оксид алюминия обладает высокой активность при взаимодействии с полярными адсорбтивами[3].

· Цеолиты

Цеолиты - алюмосиликаты, содержащие в своем составе оксиды щелочных и щелочноземельных металлов, - отличаются строго регулярной структурой пор, которые в обычных температурных условиях заполнены молекулами воды. Эта вода, названная цеолитной, при нагреве выделяется. Если из цеолита удалить воду, поры могут быть заполнены снова водой или другим веществом, что и предопределяет их использование в процессах осушки, очистки и разделения веществ. Обратимость процессов гидратации и дегидратации цеолитов была установлена в1840 г. Дамуром. Поглощение вещества происходит в основном, в адсорбционных полостях цеолитов. Однако не все вещества могут проникать в эти адсорбционные полости и поглощаться в них. Это объясняется тем, что адсорбционные полости соединяются друг с другом входами - окнами и строго определенного размера. Проникнуть через окно могут только те молекулы, критический диаметр которых меньше диаметра входного окна[3],[5].

Еще статьи по теме

Переработка отходов полимеров
Двадцатый век - век научно-технического прогресса. В тот период объем производства вырос более чем в сто раз благодаря значительному расширению научных открытий и внедрения их в новейшие технологии. Весомый вклад в новые технологии внесли ...

Мониторинг и аудит промышленной и экологической безопасности
Переход к новым механизмам хозяйствования и развитому рынку невозможен без рационального и эффективного использования ресурсов, снижения экологического и экономического ущерба от аварийности и травматизма. Решение этой важной задачи требуе ...