Виды и характеристики адсорбентов

В качестве адсорбентов применяют пористые твердые вещества с большой удельной поверхностью, относимой к единице массы. Поры, т.е. капиллярные каналы, условно можно разделить на макро- и микропоры. Макропоры имеют диаметр более 2 мкм, в то время как размеры микропор соизмеримы с размерами адсорбируемых молекул.

Адсорбенты характеризуются поглотительной способностью, определяемой концентрацией сорбтива в единице массы или объема вещества. Наиболее часто применяемыми адсорбентами являются активированные угли, силикагели и цеолиты.

Активированные угли — продукты сухой перегонки углеродсодержащих материалов — имеют удельную поверхность 600— 1700 м²/г с размером гранул 1—5 мм и насыпной плотностью 400—600 кг/м³. Разновидностью их являются угли из полимерных материалов, которые также имеют мелкопористую, но более упорядоченную структуру и потому обладают большой механической прочностью. Отличительной их особенностью явля­ется повышенная адсорбционная активность в области малых концентраций поглощаемого компонента. В последнее время появился новый тип углеродных адсорбентов — активированные углеродные волокна, применяемые в виде тканей, лент, нетканого материала, войлока и т.п., обладающие следующими преимуществами: хорошим сочетанием адсорбционных и фильтрующих свойств; высокой адсорбционной активностью (диаметр волокон 6—10 мкм); удобством аппаратурного оформления, высокой химической, термической и радиационной стойкостью

Силикагели — синтетические минеральные адсорбенты, являющиеся гелями кремниевой кислоты, выпускаются отечественной промышленностью в разных модификациях. Удельная поверхность силикагелей изменяется в пределах 400—750 м²/г, размер гранул 0,2—7 мм, насыпная плотность 400—800 кг/м³. Силикагели применяются главным образом для осушки газов. Преимуществом силикагелей являются их негорючесть, высокая механическая прочность, а также низкая температура регенерации.

Цеолиты — синтетические или природные алюмосиликаты, отличающиеся мелкой и строго регулярной системой пор. Цеолиты проявляют молекулярно-ситовое действие, которое заключается в их способности не пропускать молекулы, размеры которых больше размера пор. В связи с этим цеолиты, называемые также молекулярными ситами, обладают высокой селективностью поглощения. Размер гранул цеолитов 2—5 мм, насыпная плотность 600—900 кг/м³. Цеолиты применяют для разделения газов, имеющих различные размеры молекул, а также для целей осушки, так как они имеют высокую поглотительную способность по отношению к водяным парам.