活性炭能吸附可溶性物質以及都能吸附哪些物質？

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活性炭大家應該不陌生，估計很多家庭中現在就放置著，可能很多人都以為活性炭只是用來做家裝凈化空氣使用的，其實不然。活性炭在工業上的應用也是相當廣泛的，不僅能凈化有毒有害氣體而且能夠處理污水提純原水。
中國屬于工業生產大國，每年排出的工業廢水約為8*108m³，其中不僅含有氰化物等劇毒成分，而且含有鉻、鋅等重金屬離子，不處理好的話，會造成重金屬的污染而難以治理。活性炭具有較強的吸附能力、杰出的化學不變性、高力學強度、可再生等特性，普遍應用于化工、環境治理、衛生、飲食等鄰域。在當今水污染嚴重的情況下，活性炭可以有效去除水中大部分有機污染物，重金屬，氣味和顏色，具有重要的科學意義，在污水凈化領域具有廣泛的應用可能性。活性炭水處理的應用原理活性炭通過表面對水中雜質的吸附來達到改善水質的目的。根據吸附物質與被吸附物質之間作用力的不同可分為物理和化學吸附。

活性炭能夠吸附水中的哪些物質：
由于活性炭是由優質無煙煤、木屑、果殼等經過一序列工藝加工而成的，具有強大的比表面積，發達的內部孔隙結構，以及很強的吸附能力等特點，所以廣泛應用于高純度的生活飲用水、工業用水和廢水處理的深度凈化，能夠吸附去除水中產生臭味的物質和有機污染物，如酚、苯、氯、農藥、洗滌劑等等。此外對重金屬，如銀、鎘、砷、錫、汞、鉛等離子也有吸附能力，并具有脫色作用等。在給水處理廠中，活性炭吸附法還起著改善水質的作用，一般運用的都是煤質柱狀活性炭。
改善硬水的方法有哪些：
1.若水的硬度是暫時硬度，那么可以通過煮沸法將水煮沸后，水中的碳酸氫鈣和碳酸氫鎂會分解成難溶于水的碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀于水底能夠被去除，從而使得水的硬度得以改善。
2.若水的硬度是硬度，那么可以通過以下幾種方法將水軟化：
1）離子交換法：這種方法所運用到的離子交換劑有天然沸石，人工沸石、磺化煤、和陽離子交換樹脂。其中常用的就是陽離子交換樹脂，是由鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來，由于鈉鹽的溶解度很高，所以就避免了隨著溫度的升高而生成水垢情況，這種方法也是目前常用的標準方式。；
2）膜分離法：膜分離法是一種能夠比較徹底地使水的硬度得以降低的方法，水里面的鈣、鎂離子都能夠被納濾膜和反滲透膜阻隔掉，折中方法運用起來效果也非常明顯且穩定，經過處理的水，適用范圍也比非常廣泛，但是對于進水壓力會有較高的要求。設備投資和運行成本也都比較高，所以一般只用于專門的硬水軟化處理；
3）加入石灰法：在硬水中加入一定量的石灰，使水的硬度降低，這種方法主要用于軟化水量大的高硬水，但是只能將水的硬度降低到一定的范圍內；
4）電磁法：水中碳酸鈣、碳酸鎂的沉積速度和沉積時的物理特性是可以通過在水里面加上磁場或者電場來改變的，從而能夠阻止硬水垢的形成，這種方法的特點是設備投資小、安裝方便、運行費用低；但是效果不夠穩定，沒有統一的衡量標準，多用于商業（如中央空調）循環冷卻水的處理，不能應用于工業及鍋爐補給水的處理；
5）加藥法：硬水中所含有的碳酸鈣和碳酸鎂的性能可以通過往水里面添加定量的阻垢劑來改變，這樣的話，產生的水垢就不能夠被析出，沉淀。現代工業上使用的阻垢劑很多，這種方法的特點是一次性投入少、適應性廣；但水量大時運行成本偏高，由于加入了化學物質，所以水的應用受到很大限制，一般情況下不能應用于飲用、食品加工、工業等方面，在民用領域中也很少應用。

活性炭的物理吸附主要是由其自身龐大的微孔結構發揮作用的，吸附的是能通過這些孔隙結構的雜質。其次，活性炭的化學吸附是與被吸附物質發生化學反應形成吸附共價鍵。化學吸附主要受吸附物質表面雜原子、化合物、化學官能團的數目和類型3個方面的影響。同時，這些含氧、含氮官能團本身也具備非常強的吸附性。在這兩種吸附作用的共同參與下，活性炭可以充分吸附廢水、污水當中的雜質、污染物，實現較好的水處理效果。二、活性炭在污水凈化上的應用活性炭對水處理的要求很高，活性炭的價格也很高。因此，在廢水處理廠，活性炭通過去除廢水中的微量污染物達到深度凈化的目的。
1. 活性炭處理含鉻廢水
鉻是電鍍中被廣泛用作電鍍層的金屬原料。在廢水中，根據pH值的變化，C(rⅥ)會以不同的形式存在。活性炭具有高度開發的多孔結構，比表面積大，物理吸附能力強，可有效吸收Cr。此外，活性炭的表層還有許多靜電離子基團，例如羥基(-OH)、羧基(-COOH)等，它們也會對Cr產生化學吸附效應。因此，活性炭物理吸附、化學吸附、化學還原一起作用才可使廢水中鉻的去除效果達到最佳。用活性炭處理廢水中的鉻，吸附性好，處理成本低效率高，有很好的社會效益。
2. 活性炭處理含氰廢水在工業生產中，廢水中的氰化物分為兩類，一類為無機氰(氫氰酸及其鹽類)，一類為有機氰或腈(丙烯腈等)。煤焦化、纖維生產、金屬電鍍和著色、礦石浮選、燃料、藥品及塑料加工等生產過程都會產生含氰廢水。長期以來，含氰廢水大多用活性炭來去除。
3. 活性炭處理含酚廢水
在工業生產中，石油化工廠、樹脂廠、焦化廠及煉油化工廠皆會產生含酚廢水。實驗研究表明，溫度和酸堿度是影響活性炭對苯酚吸附效果的主要因素。活性炭對苯酚的吸附平衡時間會隨著溫度的升高而縮短，但溫度太高會使吸附量受損;pH值對廢水中酚的吸附效果有著明顯的影響，當pH值小于或等于7時，廢水中酚的含量變化不大;當pH值大于7后，酚的含量明顯下降，堿性過強，吸附效果也會變差。原材料種類和活化方法基本決定了活性炭的比表面積和對苯酚的吸附性能。MA等研究了活性炭原材料的種類對廢水中苯酚吸附效果的影響。結果表明，竹質活性炭對苯酚的吸附效果好于椰殼活性炭好于煤基活性炭。

4. 活性炭處理含油廢水
據資料統計，2017年，世界水資源受到了500~1000t石油污染，水產資源遭到嚴重迫害，人類健康受到極大危害。因此，很有必要處理含油廢水，保護水資源。作為一種非極性吸附劑，活性炭是最常用于凈化含油廢水的材料。與其它吸附劑相比，活性炭具有極大的比表面積和豐富的微孔結構，因而有好的吸油性，可去除廢水中的分散油、乳化油、溶解油及其它有機物。利用粉末活性炭對含油污水進行萃取和吸附處理，結果表明活性炭對烴類污染物的萃取率平均可達96.0%，在酸性條件下，活性炭對芳烴具有良好的吸附效果。
5.活性炭去除水中有機物去除水中有機污染物是活性炭在污水凈化領域的重要應用之一。
研究表明，在活性炭氧化還原過程中對其表面進行改性處理，使其表面載有鉑，可增強活性炭對有機酸的吸附；通過浸滯的方法使活性炭的活化能改變，增強了活性炭對水中苯酚的吸附效果;根據硫元素的不同物化性質從而采用不同的方式對活性炭進行改性，可選擇性吸附不同價態的有機硫化物。由此可見，利用不同的改性措施處理活性炭可確保活性炭對水中不同有機物的吸附和去除。
6.活性炭去除水中重金屬及離子對粉末狀活性炭進行二次表面處理，在其表面賦予能與重金屬及重金屬離子發生反應的官能團，如羧基、羥基、氨基，實現去除水中重金屬的目的。
7.活性炭去除水中其他雜質當活性炭氧化過程中的煅燒溫度大于800℃時，對陰離子的交換容量也會相應地增強，實現對水中陰離子的去除。通過氧化劑對活性炭中的還原官能團進行改性使其具有氧化性，可吸附水中的亞硝酸根離子；另外，經NaOH等化學藥劑改性后的活性炭可起到常規活性炭不能去除水中殺蟲劑的功效。