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活性炭的成分

來(lái)源:活性炭的成分 發(fā)布于:2021-10-16 03:08:55   瀏覽:680
一、什么是活性炭
活性炭又稱活性炭黑。是黑色粉末狀或顆粒狀的無(wú)定形碳?;钚蕴恐鞒煞殖颂家酝膺€有氧、氫等元素。活性炭在結(jié)構(gòu)上由于微晶碳是不規(guī)則排列,在交叉連接之間有細(xì)孔,在活化時(shí)會(huì)產(chǎn)生碳組織缺陷,因此它是一種多孔碳,堆積密度低,比表面積大?;钚蕴繜o(wú)臭、無(wú)味、無(wú)砂性、不溶于任何溶劑,對(duì)各種氣體有選擇性的吸附能力,對(duì)有機(jī)色素和含氮堿有高容量吸附能力。每g總表面積可達(dá)500~1000m2。相對(duì)密度約 1.9~2.1,表觀相對(duì)密度約 0.08~0.45。
二、活性炭作用
活性炭是一種很細(xì)小的炭粒 有很大的表面積,而且炭粒中還有更細(xì)小的孔——毛細(xì)管。這種毛細(xì)管具有很強(qiáng)的吸附能力,由于炭粒的表面積很大,所以能與氣體(雜質(zhì))充分接觸。當(dāng)這些氣體(雜質(zhì))碰到毛細(xì)管被吸附,起凈化作用。
活性炭的作用主要是用于吸附有害氣體、濾去不溶性、吸附一些可溶性.活性炭組成成分主要是利用木炭、各種果殼和優(yōu)質(zhì)煤等作為原料,通過(guò)物理和化學(xué)方法對(duì)原料進(jìn)行破碎、過(guò)篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成。第一次世界活性炭的作用是用于制造防毒面具,后來(lái)活性炭的作用主要是用于自來(lái)水廠用活性炭脫臭。
活性炭又稱活性炭黑。是黑色粉末狀或顆粒狀的無(wú)定形碳?;钚蕴恐鞒煞殖颂家酝膺€有氧、氫等元素。活性炭在結(jié)構(gòu)上由于微晶碳是不規(guī)則排列,在交叉連接之間有細(xì)孔,在活化時(shí)會(huì)產(chǎn)生碳組織缺陷,因此它是一種多孔碳,堆積密度低,比表面積大。


 
活性炭主要成分按化學(xué)成分劃分:
碳和少量氧、氫、硫、氮、氯。
活性炭,是黑色粉末狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的無(wú)定形碳,也有排列規(guī)整的晶體碳?;钚蕴恐谐荚赝?,還包含兩類摻和物:一類是化學(xué)結(jié)合的元素,主要是氧和氫,這些元素是由于未完全炭化而殘留在炭中,或者在活化過(guò)程中,外來(lái)的非碳元素與活性炭表面化學(xué)結(jié)合;另一類摻和物是灰分,它是活性炭的無(wú)機(jī)部分,灰分在活性碳中易造成二次污染?;钚蕴坑捎诰哂休^強(qiáng)的吸附性,廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活中。
活性炭是由木質(zhì)、煤質(zhì)和石油焦等含碳的原料經(jīng)熱解、活化加工制備而成,具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)、較大的比表面積和豐富的表面化學(xué)基團(tuán),特異性吸附能力較強(qiáng)的炭材料的統(tǒng)稱。 [2]
通常為粉狀或粒狀具有很強(qiáng)吸附能力的多孔無(wú)定形炭。由固態(tài)碳質(zhì)物(如煤、木料、硬果殼、果核、樹脂等)在隔絕空氣條件下經(jīng)600~900℃高溫炭化,然后在400~900℃條件下用空氣、二氧化碳、水蒸氣或三者的混合氣體進(jìn)行氧化活化后獲得。 [3]
炭化使碳以外的物質(zhì)揮發(fā),氧化活化可進(jìn)一步去掉殘留的揮發(fā)物質(zhì),產(chǎn)生新的和擴(kuò)大原有的孔隙,改善微孔結(jié)構(gòu),增加活性。低溫(400℃)活化的炭稱L-炭,高溫(900℃)活化的炭稱H-炭。H-炭必須在惰性氣氛中冷卻,否則會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)長(zhǎng)-炭?;钚蕴康奈叫阅芘c氧化活化時(shí)氣體的化學(xué)性質(zhì)及其濃度、活化溫度、活化程度、活性炭中無(wú)機(jī)物組成及其含量等因素有關(guān),主要取決于活化氣體性質(zhì)及活化溫度。
活性炭的含炭量、比表面積、灰分含量及其水懸浮液的pH值皆隨活化溫度的提高而增大?;罨瘻囟扔?,殘留的揮發(fā)物質(zhì)揮發(fā)愈完全,微孔結(jié)構(gòu)愈發(fā)達(dá),比表面積和吸附活性愈大。 [3]
活性炭中的灰分組成及其含量對(duì)炭的吸附活性有很大影響。灰分主要由K2O、Na2O、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、P2O5、SO3、Cl-等組成,灰分含量與制取活性炭的原料有關(guān),而且,隨炭中揮發(fā)物的去除,炭中的灰分含量增大。

本文作者:董帝豪

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