有色皮革萃取液脫色吸附原理
染料從水中移向吸附劑表面,發生吸附,是水、染料和吸附劑三者相互作用的結果。
引起吸附的主要原因在于:
①疏水作用。染料對水的疏水特性以及染料對吸附劑的高度親和力。有研究表明,染料分子中含有較大的基團、較大的體積以及疏水性,均能增加其與脫色劑的結合能力,此外,染料的溶解度越大,則向表面運動的可能性越小。相反,染料的憎水性越大,向吸附界面移動的可能性越大。
②表面張力。通常吸附劑比表面積越大,表面能越大,表面張力越大,吸附性能越好。通過以上產生的吸附叫物理吸附,物理吸附一般是多分子層的,吸附程度主要取決于溫度、壓力和表面積的大小,而與表面微觀結構的關系不大。表面能從能量的角度研究吸附表面過程自動發生的原因,而吸附劑表面的化學狀態在各種特性吸附中起著重要作用。
③氫鍵作用。染料分子間的少量氫鍵與脫色劑分子側鏈的氨基發生化學作用而被吸附劑所吸附。
④極性理論。對于有些吸附劑和染料之間是通過極性鍵結合的,例如:蒽醌型活性染料在與脫色劑的結合中,除了脫色劑與染料之間的疏水相互作用外,也存在極性基團之間的相互作用。
⑤共價結合作用。由于吸附劑表面分子處于不飽和狀態,因此,界面分子可以通過電子接受或共用,與染料分子形成化學鍵(或生成表面配位化合物),從而使染料與吸附劑結合;而吸附劑吸附力的強弱,是由能否有效地接受或供給電子,或提供和接受活潑氫來決定,染料的化學結構如與吸附劑有相似的電子特性,吸附就更牢固。
吸附劑特點:
大的比表面、適宜的孔結構及表面結構;對吸附質有強烈的吸附能力;一般不與吸附質和介質發生化學反應;制造方便,容易再生;有良好的機械強度等。常用的吸附劑主要有活性炭、硅藻土、沸石和活性氧化鋁等。不同的吸附劑有著不同的吸附機理,主要有物理吸附和化學吸附兩種,有的吸附劑在吸附的同時,還可以發揮絮凝的功效。
吸附過程:
第一階段為染料擴散通過水膜而到達吸附劑表面(膜擴散);第二階段為染料在孔隙內擴散;第三階段為染料在吸附劑內表面發生吸附。在有色皮革中六價鉻的檢測時,要排除顏色對測定結果的干擾,使用吸附劑對顏色進行吸附,是一種行之有效、并被廣大研究者廣泛采用的方法。由于吸附種類多,各有利弊,因此這就要求我們在選擇吸附劑時必須考慮周全,不但脫色效果好,對萃取液中原有的三價鉻、六價鉻不能有影響,成本要求低,適合于實際的工廠大生產,對環境污染小等;也就對我們科研工作者提出了更高的要求,對現有的吸附劑進行改性,或者對其進行復配使每個組分都發揮其協同效應,從而研發出更好的高效脫色劑。
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