吸附剂的物理性质

　　吸附剂的物理性质

　　吸附剂的良好吸附性能是由于它具有密集的细孔构造。与吸附剂细孔有关的物理性能有：

　　a.孔容（VP）：吸附剂中微孔的容积称为孔容，通常以单位重量吸附剂中吸附剂微孔的容积来表示（cm3/g）。孔容是吸附剂的有效体积，它是用饱和吸附量推算出来的值，也就是吸附剂能容纳吸附质的体积，所以孔容以大为好。吸附剂的孔体积（Vk）不一定等于孔容（VP），吸附剂中的微孔才有吸附作用，所以VP中不包括粗孔。而Vk中包括了所有孔的体积，一般要比VP大。

　　b.比表面积：即单位重量吸附剂所具有的表面积，常用单位是m2/g。吸附剂表面积每克有数百至千余平方米。吸附剂的表面积主要是微孔孔壁的表面，吸附剂外表面是很小的。

　　c.孔径与孔径分布：在吸附剂内，孔的形状极不规则，孔隙大小也各不相同。直径在数埃（A0）至数十埃的孔称为细孔，直径在数百埃以上的孔称为粗孔。细孔愈多，则孔容愈大，比表面也大，有利于吸附质的吸附。粗孔的作用是提供吸附质分子进入吸附剂的通路。粗孔和细孔的关系就象大街和小巷一样，外来分子通过粗孔才能迅速到达吸附剂的深处。所以粗孔也应占有适当的比例。活性炭和硅胶之类的吸附剂中粗孔和细孔是在制造过程中形成的。沸石分子筛在合成时形成直径为数微米的晶体，其中只有均匀的细孔，成型时才形成晶体与晶体之间的粗孔。

　　孔径分布是表示孔径大小与之对应的孔体积的关系。由此来表征吸附剂的孔特性。

　　d.表观重度（dl）：又称视重度。

　　吸附剂颗粒的体积（Vl）由两部分组成：固体骨架的体积（Vg）和孔体积（Vk），即：

　　Vl= Vg+ Vk

　　表观重度就是吸附颗粒的本身重量（D）与其所占有的体积（Vl）之比。

　　吸附剂的孔体积（Vk）不一定等于孔容（VP），吸附剂中的微孔才有作用，所以VP中不包括粗孔。而Vk中包括了所有孔的体积，一般要比VP大。

　　e.真实重度（dg）：又称真重度或吸附剂固体的重度，即吸附剂颗粒的重量（D）与固体骨架的体积Vg之比。

　　假设吸附颗粒重量以一克为基准，根据表观重度和真实重度的定义则：

　　dl==l/Vl ; dg=l/Vg

　　于是吸附剂的孔体积为：

　　Vk=l/dl – l/dg

　　f.堆积重度（db）：又称填充重度，即单位体积内所填充的吸附剂重量。此体积中还包括有吸附颗粒之间的空隙，堆积重度是计算吸附床容积的重要参数。

　　以上的重度单位常用g/cm3、kg/l、kg/m3表示。

　　g.孔隙率（εk）：即吸附颗粒内的孔体积与颗粒体积之比。

　　εk=Vk/（Vg+Vk）=（dg-dl）/ dg=1-dl/dg

　　h.空隙率（ε）：即吸附颗粒之间的空隙与整个吸附剂堆积体积之比。

　　ε=（Vb-Vl）/Vb=（dl-db）/dl=1-db/dl