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,特異性吸附能力較強的炭材料的統(tǒng)稱。下面小編分享關(guān)于活性炭的吸附作用以及分類方式的內(nèi)容,歡迎閱讀!
活性炭的吸附作用:
活性炭,是具有活性的炭。一般物質(zhì)都會顯示出它的活性,比如化學(xué)反應(yīng)活性、吸附活性、催化活性等。而活性炭所表現(xiàn)出來的是它的吸附活性。
吸附作用是由于固體表面力作用的結(jié)果。由于在固體表面上的分子力處于不平衡或不飽和狀態(tài),因而,固體會把與其接觸的氣體或液體溶質(zhì)的分子吸引到自己的表面上,從而使其殘余力得到平衡。這種在固體表面進行物質(zhì)濃縮的現(xiàn)象稱為吸附。
根據(jù)理論研究,任何固體在它的表面都存在著吸附現(xiàn)象。但只是有些固體物質(zhì),它的比表面積比較小,而活性炭的比表面積比較大。比如1g氧化鐵所具有的總比表面積僅為12m2,而1g活性炭的總比表面積可達1500m2以上。它們之間的區(qū)別就在于,活性炭由于具有發(fā)達的孔結(jié)構(gòu),所以它有比其他固體大得多的比表面積。因而,它所表現(xiàn)出來的活性特征,那就是吸附活性。所以,活性炭可定義為是一種具有發(fā)達的孔結(jié)構(gòu)、有很大的比表面積和吸附能力的炭。
活性炭具有發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu),有很大的比表面積,每克活性炭的總表面積一般為600~1000m2,高可達1500m2以上,有些經(jīng)過特別加工的比如碳分子篩,比表面積可高達2500m2。因此,它具有很強的吸附能力。活性炭含碳量達90%以上,性質(zhì)穩(wěn)定,不溶于水和有機溶劑,能耐酸耐堿,能承受水濕、高溫和高壓的作用,使用失效以后容易再生。因此,活性炭被廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域和行業(yè)。
活性炭的分類方式:
一、按照原料分類:幾乎所有的含碳物質(zhì),都可以作為制造活性炭的原料。因此,按原料不同可以分為植物原料炭、煤質(zhì)炭、石油質(zhì)炭、其他炭(如紙漿廢液炭、合成樹脂炭、有機肥料炭、骨炭和血炭等)。
二、按照制造方法分類:在制造活性炭的活化工藝中,會采用不同的活化方法和不同的活化物質(zhì),因此,活性炭也根據(jù)所采用的活化方法或活化物質(zhì)不同而進行分類,可分為氣體活化法炭(或物理活化法炭)、化學(xué)活化法炭(或化學(xué)藥品活化法炭)、化學(xué)藥品和氣體并用活化法炭,比如水蒸氣活化炭、氯化鋅活化碳等。
三、按照外觀形狀分類
按外觀形狀可分為粉狀活性炭、不定形顆?;钚蕴浚ɑ蚱扑榛钚蕴浚?、成形活性炭(或定形顆?;钚蕴浚?、球形炭、蜂窩狀炭、纖維狀炭、織物狀炭等。
粉狀活性炭一般用于液體中,如水溶液中的物質(zhì)分離、脫色等,其顆粒度大小沒有統(tǒng)一規(guī)定,一般為小于120目的細粉,但粒度不宜太細,否則將影響在溶液分離時的過濾速度。
顆?;钚蕴康念w粒大小因炭種和用途的不同而不同,如圓柱形回收用活性炭直徑為3~3.5mm,長3~8mm;吸附炭直徑為1.4~1.7mm,長2~5mm;維尼龍生產(chǎn)中做催化劑載體用的不定形顆?;钚蕴看笮?8~42目。
活性炭的酸堿度因炭的種類而不同,如氯化鋅法生產(chǎn)的糖用炭pH值為3~5,藥用炭pH值為5~7;有些物理法活性炭的pH值為7~9。
四、按照用途分類
活性炭按照用途分類是商業(yè)上常用的方法,可分為醫(yī)用活性炭、糖用活性炭、凈化空氣用煤質(zhì)顆?;钚蕴?、防護用煤質(zhì)顆?;钚蕴康?。
除粉狀炭之外,其余形狀的活性炭在處理VOCs時均可使用,如普通的顆粒活性炭、蜂窩活性炭、活性炭纖維、碳分子篩等。
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