题目
活性炭在下列哪一种条件下吸附性最强?()A. 酸性水溶液B. 碱性水溶液C. 稀乙醇水溶液D. 近中性水溶液E. 稀丙酮水溶液
活性炭在下列哪一种条件下吸附性最强?()
- A. 酸性水溶液
- B. 碱性水溶液
- C. 稀乙醇水溶液
- D. 近中性水溶液
- E. 稀丙酮水溶液
题目解答
答案
B.碱性水溶液
解析
活性炭的吸附性能受溶液pH值的影响显著。在酸性条件下,活性炭表面的官能团(如羧酸基团)会被质子化,导致表面带正电;而在碱性条件下,这些官能团去质子化,表面带负电。带负电的表面更容易通过静电吸引或分子间作用力吸附有机物,因此碱性环境更有利于活性炭发挥最强吸附性。
活性炭的吸附能力与其表面化学性质密切相关:
- 酸性条件:表面官能团质子化(如-COOH变为-COOH₂⁺),表面带正电,可能优先吸附带负电的物质,但对非极性或中性有机物吸附较弱。
- 碱性条件:表面官能团去质子化(如-COOH变为-COO⁻),表面带负电,通过静电吸引或疏水作用,显著增强对中性或带正电有机物的吸附。
- 其他溶剂(如乙醇、丙酮):虽为极性溶剂,但水溶液中pH对活性炭表面电荷的影响更直接,而碱性条件下的电荷分布更有利于吸附。
综上,碱性水溶液(选项B)能最大化活性炭的吸附性能。