活性炭知識(shí)點(diǎn)
活性炭知識(shí)點(diǎn)
▲活性炭不溶于水及有機(jī)溶劑，能耐酸堿
▲活性炭分粉狀活性炭（即顆粒直徑小于0.18mm的活性炭）、顆?；钚蕴浚òǔ尚统尚图安欢ㄐ皖w?；钚蕴浚┘袄w維狀活性三類
▲原料不同活性炭分：植物類（木屑、木炭）、礦物類（煤、石油焦碳等），其它原料（紙漿廢液、水解木素、廢塑料等）
▲按制造方法分：氣體活化法（又稱物理法）活性炭、化學(xué)藥品活化法活性炭及混合活化法活性炭
▲按用途可分為：氣相吸附用活性炭（如溶劑回收活性炭、脫硫炭等）、液相吸附用活性炭（糖用炭、味精炭、水處理等）及催化劑或催化劑載體用活性炭
▲無定形碳瀝青，瀝青的密度為0.9--1.1g/cm3,其化學(xué)組成中，碳原素的含量為86%--90。
▲活性碳的孔隙分：
△大孔。大孔是孔隙半徑大于100mm的孔隙，上限規(guī)定到7500mm為止，下限通常采用100--200mm。，活性炭中大孔部分的比孔容積通常為0.2～0.8cm3/g，比表面積為0.5～2m2/g
△過渡孔?；钚蕴恐羞^渡空孔的比孔容積通常為0.02cm3/g～0.10cm3/g，比表面積不超過總表面積的5%。但是用特殊方法制造出來的過渡孔發(fā)達(dá)的活性炭，其比孔容積可達(dá)0.3～0.9cm3/g，比表面積可達(dá)到200m2/g以上
△微孔?；钚蕴恐形⒖撞糠值谋瓤兹莘e約為0.20～0.90cm3/g，比表面積有時(shí)高達(dá)總表面積的95%以上。
▲在液相吸附中，過渡孔是分子比較大的吸附質(zhì)的吸附場所。有時(shí)有色成分的分子大小在3nm以上，
▲在氣相吸附中，特別是吸附微量的低濃度物質(zhì)時(shí)，微孔起著重要作用
▲活性炭孔隙性能的表示方法
△活性炭的孔隙性能，通常用密度、比孔容積、孔隙率、比表面積、平均孔徑及孔徑分布等指標(biāo)表示
▲密度。密度表示單位體積物質(zhì)所具有的質(zhì)量。液態(tài)物質(zhì)和固態(tài)物質(zhì)的密度，在數(shù)值上等于其比重
△活性炭的堆積密度為0.38～0.50g/cm3
▲活性炭的密度可以用汞置換法可以測定其數(shù)值一般為0.55～0.9g/cm3
▲真密度有時(shí)稱作真比重。活性炭的真密度通常用氦氣吸附法測定，其數(shù)值通常為1.9～2.2g/cm3
▲比孔容積。比孔容積表示單位的活性炭顆粒內(nèi)部所具有孔隙的總體積。cm3/g
▲孔隙率?？紫堵时硎净钚蕴款w粒內(nèi)部所有孔隙的總體積占顆粒本身體積的比率
▲比表面積。質(zhì)量上一克的活性炭中所含有的顆粒外表面積與顆粒內(nèi)部孔隙的內(nèi)表面積的總和，稱作該種活性炭的比表面積?；钚蕴勘缺砻娣e大小隨原料及活化時(shí)的工藝條件而異，通常在500～1500m2/g的范圍內(nèi)。用特種方法制造的活性炭比表面積可以高達(dá)2500m2/g以上。
▲平均孔隙半徑。當(dāng)制造條件相同時(shí)，平均孔隙半徑大的活性炭的孔徑分布偏向孔徑大的一側(cè)，適用于液相吸附及大分子物質(zhì)的吸附；平均孔隙半徑小的活性炭的孔徑分布偏向孔徑小的一側(cè)，適用于氣相吸附及小分子物質(zhì)的吸附。
▲孔徑分布。測定活性炭的孔徑分布時(shí)，通常是使用壓汞法測定半徑大于10nm部分孔隙；用氮?dú)馕椒y定半徑為2～30nm部分的孔隙；再X射線小角散射法等測定出半徑小于2nm部分。
▲用氯化鋅法生產(chǎn)的活性炭，氧和氮的含量通常比水蒸汽法活性炭多。氧和氮兩種元素通常在活性炭的表面形成表面化和物，從而對(duì)活性炭的吸附性能造成一定的影響。
▲活性炭物理吸附和化學(xué)吸附。通過分子間引力形成的吸附叫物理吸附；依靠化學(xué)鍵完成的吸附叫做化學(xué)吸附。
▲活性炭對(duì)氣相中許多物質(zhì)的吸附屬于物理吸附；對(duì)液相中某些物質(zhì)的吸附也屬于物理吸附。當(dāng)吸附時(shí)的條件如溫度或吸附質(zhì)的濃度發(fā)生變化時(shí)，原來的平衡狀態(tài)就被破壞，并在新的條件下達(dá)到新的平衡狀態(tài)?；钚蕴吭谑覝叵挛降?dú)狻?/span>
▲物理吸附在溫度升高時(shí)吸附量通常下降，當(dāng)溫度比吸附質(zhì)沸點(diǎn)高的多時(shí)不發(fā)生吸附。
▲物理吸附的吸附速度很快，并且吸附速度幾乎與溫度無關(guān)，化學(xué)吸附的速度在很大范圍內(nèi)隨吸附時(shí)的溫度而變化，并且，常常隨著溫度的升高而增加。
▲吸附是放熱過程，脫附是吸熱過程。
▲以活性炭用于煙氣脫硫?yàn)槔煹罋庵械亩趸蚴紫韧ㄟ^活性炭的催化作用而氧氣，再與水結(jié)合生成硫酸，與通常的氣相催化反應(yīng)不同的是，反應(yīng)產(chǎn)物硫酸集聚并保持在活性炭的孔隙中，并且還不顯著地妨礙催化作用。
▲活性炭的主要特點(diǎn)
