Aktyvuota anglis – tai medžiaga, turinti labai porėtą struktūrą ir didelį specifinį paviršiaus plotą, pasižyminti puikiu adsorbcijos gebėjimu ir cheminiu reaktyvumu. Prieš suprasdami, kaip veikia aktyvuota anglis, pirmiausia reikia suprasti adsorbcijos ir paviršiaus savybių sąvokas.
Adsorbcija yra procesas, kurio metu dujos, skystis arba ištirpusi medžiaga adsorbuojama iš terpės (pvz., vandens, oro) ant kieto paviršiaus. Aktyvintosios anglies porėta struktūra suteikia jai didesnį paviršiaus plotą, todėl susidaro didžiulis kontaktinis plotas adsorbuojančioms medžiagoms.
Aktyvintos anglies veikimo principą galima suvesti į šiuos aspektus:
1. Fizinė adsorbcija: aktyvintoji anglis adsorbuoja molekules savo paviršiuje per fizinę adsorbciją. Taip yra dėl itin didelio specifinio paviršiaus ploto ir didelio aktyvintos anglies mikroporų bei mezoporinių struktūrų skaičiaus. Kai dujų molekulės ar ištirpusios medžiagos liečiasi su aktyvintosios anglies paviršiumi, jos adsorbuojasi aktyvintos anglies porose dėl adsorbento paviršiuje esančios traukos jėgos ir jėgos.
2. Cheminė adsorbcija: be fizinės adsorbcijos, aktyvintoji anglis taip pat gali užfiksuoti molekules cheminės adsorbcijos būdu. Taip yra dėl to, kad kai kurios cheminės funkcinės grupės (pvz., hidroksilas, karboksilas ir kt.) aktyvintosios anglies paviršiuje gali chemiškai reaguoti su tam tikro tipo molekulėmis. Ši cheminė adsorbcija gali padidinti aktyvintos anglies adsorbcijos gebėjimą tam tikroms organinėms medžiagoms.
3. Paviršiaus charakteristikos: Aktyvintos anglies paviršius turi tam tikras įkrovos charakteristikas. Šie paviršiaus krūviai gali elektrostatiškai sąveikauti su jonais arba įkrautomis molekulėmis tirpale. Atsižvelgiant į aktyvintosios anglies paviršiaus chemines savybes ir fizinę struktūrą, specifinių elektrinių savybių turinčios medžiagos gali būti selektyviai adsorbuojamos arba pašalinamos.
Skirtingi aktyvintos anglies tipai gali būti pritaikyti skirtingiems teršalų tipams. Pavyzdžiui, kai kurios aktyvintos anglies geriau adsorbuoja lakiuosius organinius junginius (LOJ) arba kvapiąsias medžiagas, o kitos pasižymi didesne selektyvia medžiagų, tokių kaip sunkiųjų metalų jonai ar pesticidų likučiai, adsorbcijos geba.
Aktyvintos anglies veikimas yra glaudžiai susijęs su jos fizinėmis ir cheminėmis savybėmis bei naudojimo sąlygomis. Veiksniai, turintys įtakos aktyvintosios anglies adsorbcijai, apima porų dydžio pasiskirstymą, specifinį paviršiaus plotą, porų tūrį ir kt. Be to, aktyvintos anglies adsorbcijos pajėgumą ir efektyvumą taip pat veikia tokie veiksniai kaip temperatūra, drėgmė, tirpių medžiagų koncentracija ir kontakto laikas. .
Apskritai, aktyvuota anglis gali adsorbuoti dujas, skysčius ar ištirpusias medžiagas ant paviršiaus, naudodama fizinės adsorbcijos ir cheminės adsorbcijos mechanizmus dėl porėtos struktūros ir didžiulio specifinio paviršiaus ploto. Procesas priklauso nuo medžiagų sąveikos jėgų ir aktyvintos anglies paviršių savybių. Aktyvintos anglies veikimo principas yra tas, kad dėl unikalios struktūros ir savybių ji yra veiksmingas adsorbentas, plačiai naudojamas vandens valymui, oro valymui ir kitiems aplinkosaugos tikslams.
