煤质颗粒活性炭是一种吸附剂,它的使用原理基于吸附的双速率扩散理论。这个理论认为,吸附是一个由迅速扩散和缓慢扩散两阶段构成的双速过程。
迅速扩散发生在最初的数小时内,这时溶质分子在碳粒内沿径向均匀分布的阻力小的大孔隙中扩散。这个过程非常迅速,发挥了60%~80%煤质颗粒活性炭的吸附容量。
缓慢扩散发生在数小时后,此时溶质分子从大孔进一步进入与大孔相通的微孔中扩散。由于受到狭窄孔径所产生的很大阻力,这个过程极为缓慢。微孔也是在碳粒内均匀分布,但不构成径向的扩散阻力。
总的来说,煤质颗粒活性炭的使用原理就是通过吸附的双速率扩散理论,使溶质分子在碳粒内沿径向均匀分布的阻力小的大孔隙中迅速扩散,然后再进入微孔中缓慢扩散,从而实现了对水中溶质分子的有效吸附。