活性碳 _生活百科

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活性碳【活性碳】活性碳，又称活性炭。是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状的无定形碳，也有排列规整的晶体碳。活性炭中除碳元素外，还包含两类掺和物：一类是化学结合的元素，主要是氧和氢，这些元素是由于未完全炭化而残留在炭中，或者在活化过程中，外来的非碳元素与活性炭表面化学结合，如用水蒸气活化时，活性炭表面被氧化或水蒸气氧化；另一类掺和物是灰分，它是活性炭的无机部分；灰分在活性碳中易造成二次污染。
基本介绍中文名：活性碳
外文名：Activated Carbon
基本介绍活性碳是一种用途极广的工业吸附剂，它是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘乾和筛选等一系列工序加工製造而成。活性碳自1900年问世以来，其套用历程当中经历了两件大事，一是在20世纪20年代第一次世界大战中被用于製造防毒面具；二是在20世纪40年代数以百计的自来水厂用活性碳脱臭。活性碳的吸附性源于其独特的分子构造，活性碳的内部有很多孔隙，每克活性碳的内部孔隙如果铺展开来可达到500～1700平方米，正是这种独特的内部构造，使得活性碳具有优异的吸附能力，活性碳的套用非常广泛，比如：糖的脱色，军用防毒面具，香菸过滤嘴，空气净化器，自来水厂水处理，饮用水净化，解毒，醒酒，治理放射元素污染，降低土壤中残留农药，调理土壤性能，治理室内甲醛，蔬菜保鲜，等等。活性碳的种类由于原料来源、製造方法、外观形状和套用场合不同，活性碳的种类很多，到目前为止尚无精确的统计材料，大约有上千个品种。按原料来源分1. 木质活性碳2. 兽骨、血碳3. 矿物质原料活性碳4. 其它原料的活性碳5. 再生活性碳按製造方法分1. 化学法活性碳（化学碳）2. 物理法活性碳3. 化学–物理法或物理–化学法活性碳按外观形状分1. 粉状活性碳2. 颗粒活性碳3. 不定型颗料活性碳4. 圆柱形活性碳5. 球形活性碳6. 其它形状的活性碳按外观形状分1.粉状活性碳（Powdered activated carbon, PAC）2.颗粒活性碳（Granular activated carbon, GAC）3.成形活性碳（Extruded activated carbon, EAC ）——圆柱形活性碳——球形活性碳（Bead activated carbon, BAC）4.活性碳纤维5.蜂窝活性碳6.其它形状的活性碳按孔径分大孔孔径>500A°过渡孔孔径20 ～500A°微孔孔径 < 20A°（活性碳的表面积主要是由微孔提供的）活性碳的特性具体概念活性炭吸附法是利用多孔性的活性炭，使水中一种或多种物质被吸附在活性炭表面而去除的方法，去除对象包括溶解性的有机物质，合成洗涤剂、微生物、病毒和一定量的重金属，并能够脱色、除臭、空气净化。活性炭、磺化煤、沸石、焦炭等都是水处理常用的吸附剂，活性炭经过活化后碳晶格形成形状和大小不一的发达细孔，大大增加比表面积，提高吸附能力。活性炭的细孔有效半径一般为1-10000nm，小孔半径在2nm以下，过渡孔半径一般为2-100nm，大孔半径为100-10000nm 。小孔容积一般为0.15-0.90mL/g，过渡孔面积一般为0.02-0.10mL/g；大孔容积一般为0.2-0.5mL/g 。活性炭是一种很细小的炭粒，有很大的表面积，而且炭粒中还有更细小的孔——毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，所以能与气体（杂质）充分接触。当这些气体（杂质）碰到毛细管被吸附，起净化作用。活性炭的表面积研究是非常重要的，活性炭的比表面积检测数据只有採用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的，国内有很多仪器只能做直接对比法的检测。现阶段国内外比表面积测试统一採用多点BET法，国内外製定出来的比表面积测定标準都是以BET测试方法为基础的，请参看中国国家标準(GB/T 19587-2004)-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作，由于样品吸附能力的不同，有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间，如果测试过程没有实现完全自动化，那测试人员就时刻都不能离开，并且要高度集中，观察仪錶盘，操控旋钮，稍不留神就会导致测试过程的失败，这会浪费测试人员很多的宝贵时间。F-Sorb 2400比表面积测试仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器（兼备直接对比法），更重要的F-Sorb 2400比表面积测试仪是迄今为止国内唯一完全自动化智慧型化的比表面积检测设备，其测试结果与国际一致性很高，稳定性也很好，同时减少人为误差，提高测试结果精确性。化学特性活性炭的吸附除了物理吸附，还有化学吸附。活性炭的吸附性既取决于孔隙结构，又取决于化学组成。活性炭不仅含碳，而且含少量的化学结合、功能团开工的氧和氢，例如羰基、羧基、酚类、内酯类、醌类、醚类。这些表面上含有的氧化物和络合物，有些来自原料的衍生物，有些是在活化时、活化后由空气或水蒸气的作用而生成。有时还会生成表面硫化物和氯化物。在活化中原料所含矿物质集中到活性炭里成为灰分，灰分的主要成分是硷金属和硷土金属的盐类，如碳酸盐和磷酸盐等。机械特性⑴粒度：採用一套标準筛筛分法，求出留在和通过每只筛子的活性炭重量，表示粒度分布。⑵静观密度或堆密度：应是孔隙容积和颗粒间空隙容积的单位体积活性炭的重量。⑶体积密度和颗粒密度：应是孔隙容积而不应是颗粒间空隙容积的单位体积活性炭的重量。⑷强度：即活性炭的耐破碎性。⑸耐磨性：即耐磨损或抗磨擦的性能。这些机械性质直接影响活性炭套用，例如：密度影响容器大小；粉炭粗细影响过滤；粒炭粒度分布影响流体阻力和压降；破碎性影响活性炭使用寿命和废炭再生。活化方法主要活化方法：