Princípio de adsorção de filtração de carvão ativado

De acordo com as diferentes forças entre as moléculas de carvão ativado e as moléculas poluentes durante o processo de adsorção, a adsorção pode ser dividida em duas categorias: adsorção física e adsorção química (também conhecida como adsorção ativa). No processo de adsorção, quando a força entre as moléculas de carvão ativado e as moléculas poluentes é a força de van der Waals (ou atração eletrostática), isso é chamado de adsorção física; quando a força entre as moléculas de carvão ativado e as moléculas poluentes é uma ligação química, isso é chamado de adsorção química. A força de adsorção da adsorção física está principalmente relacionada às propriedades físicas do carvão ativado e tem pouco a ver com as propriedades químicas do carvão ativado. Como a força de van der Waals é fraca e tem pouco efeito na estrutura das moléculas poluentes, esta força é igual à força coesiva intermolecular, portanto a adsorção física pode ser comparada à condensação. As propriedades químicas dos poluentes permanecem inalteradas durante a adsorção física.
Como a ligação química é forte e tem maior impacto na estrutura das moléculas poluentes, a adsorção química pode ser considerada uma reação química, que é o resultado da ação química entre os poluentes e o carvão ativado. A adsorção química geralmente envolve compartilhamento de pares de elétrons ou transferência de elétrons, em vez de simples perturbação ou polarização fraca, e é um processo de reação química irreversível. A diferença fundamental entre adsorção física e adsorção química reside na força que produz a ligação de adsorção.
O processo de adsorção é o processo no qual as moléculas poluentes são adsorvidas na superfície sólida. A energia livre das moléculas diminuirá. Portanto, o processo de adsorção é um processo exotérmico, e o calor liberado é denominado calor de adsorção do poluente nesta superfície sólida. Devido às diferentes forças de adsorção física e adsorção química, elas apresentam certas diferenças no calor de adsorção, taxa de adsorção, energia de ativação de adsorção, temperatura de adsorção, seletividade, número de camadas de adsorção e espectro de adsorção. O carvão ativado é um adsorvente industrial com uma ampla gama de utilizações. Utiliza carvão vegetal, diversas cascas de frutas e carvão de alta qualidade como matéria-prima, e é processado e fabricado por meio de uma série de processos como britagem, peneiramento, ativação de catalisador, enxágue, secagem e peneiramento das matérias-primas por métodos físicos e químicos. Desde o advento do carvão ativado em 1900, a história de sua aplicação passou por dois eventos importantes. Uma é que foi usado para fazer máscaras de gás na Primeira Guerra Mundial, na década de 1920; a outra é que centenas de estações de tratamento de água usaram carvão ativado para desodorização na década de 1940. A adsorção do carvão ativado vem de sua estrutura molecular única. Existem muitos poros dentro do carvão ativado. Se os poros internos de cada grama de carvão ativado estiverem espalhados, podem atingir de 500 a 1700 metros quadrados. É esta estrutura interna única que faz com que o carvão ativado tenha excelente capacidade de adsorção. A aplicação do carvão ativado é muito ampla.
O carvão ativado é tratado com ativação em alta temperatura e tecnologia especial de ajuste de tamanho de poro, de modo que possui uma grande área de superfície específica e uma rica estrutura de poros que corresponde ao tamanho molecular dos gases nocivos internos. É especialmente usado para adsorver formaldeído, benzeno, amônia, radônio, TVOC e dezenas de outras substâncias nocivas, todos gases nocivos ao corpo humano e bactérias flutuantes no ar. Possui funções abrangentes, como absorção de odores, desintoxicação, desodorização, desumidificação, prevenção de mofo, esterilização e purificação. Ao adsorver gases nocivos, mata patógenos como mofo, Escherichia coli, Staphylococcus aureus e bactérias pus, inibe a propagação de patógenos epidêmicos e remove completamente a poluição ambiental interna.