活性炭是什么?活性炭有哪些特性?
吸附特性
活性炭是一種很細小的炭粒 有很大的表面積,而且炭粒中還有更細小的孔——毛細管。這種毛細管具有很強的吸附能力,由于炭粒的表面積很大,所以能與氣體(雜質(zhì))充分接觸。當這些氣體(雜質(zhì))碰到毛細管被吸附,起凈化作用?;钚蕴康谋砻娣e研究是非常重要的,活性炭的比表面積檢測數據只有采用BET方法檢測出來(lái)的結果才是真實(shí)可靠的,國內目前有很多儀器只能做直接對比法的檢測,現在國內也被淘汰了。目前國內外比表面積測試統一采用多點(diǎn)BET法,國內外制定出來(lái)的比表面積測定標準都是以BET測試方法為基礎的,請參看中國國家標準(GB/T 19587-2004)-氣體吸附BET原理測定固態(tài)物質(zhì)比表面積的方法。比表面積檢測其實(shí)是比較耗費時(shí)間的工作,由于樣品吸附能力的不同,有些樣品的測試可能需要耗費一整天的時(shí)間,如果測試過(guò)程沒(méi)有實(shí)現完全自動(dòng)化,那測試人員就時(shí)刻都不能離開(kāi),并且要高度集中,觀(guān)察儀表盤(pán),操控旋鈕,稍不留神就會(huì )導致測試過(guò)程的失敗,這會(huì )浪費測試人員很多的寶貴時(shí)間。F-Sorb 2400比表面積測試儀是真正能夠實(shí)現BET法檢測功能的儀器(兼備直接對比法),更重要的F-Sorb 2400比表面積測試儀是迄今為止國內唯一完全自動(dòng)化智能化的比表面積檢測設備,其測試結果與國際一致性很高,穩定性也很好,同時(shí)減少人為誤差,提高測試結果精確性。
活性炭對各氣體的吸附能力(單位:ml/cm3):
H2、 O2、N2、Cl2、CO2
4.5 、35、11、494、97
催化特性
活性炭在許多吸附過(guò)程中伴有催化反應,表現出催化劑的活性。例如活性炭吸附二氧化硫經(jīng)催化氧化變成三氧化硫。
由于活性炭有特異的表面含氧化合物或絡(luò )合物的存在,對多種反應具有催化劑的活性,例如使氯氣和一氧化碳生成光氣。
由于活性炭和載持物之間會(huì )形成絡(luò )合物,這種絡(luò )合物催化劑使催化活性大增,例如載持鈀鹽的活性炭,即使沒(méi)有銅鹽的催化劑存在,烯烴的氧化反應也能催化進(jìn)行,而且速度快、選擇性高。
由于活性炭具有發(fā)達的細孔結構、巨大的內表面積和很好的耐熱性、耐酸性、耐堿性,可作為催化劑的載體。例如,有機化學(xué)中加氫、脫氫環(huán)化、異構化等的反應中,活性炭是鉑、鈀催化劑的優(yōu)良載體?!?/span>
機械特性
?、?span style="font-family:宋體">粒度:采用一套標準篩篩分法,求出留在和通過(guò)每只篩子的活性炭重量,表示粒度分布。
?、?span style="font-family:宋體">靜觀(guān)密度或堆密度:飲食孔隙容積和顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。
?、?span style="font-family:宋體">體積密度和顆粒密度:飲食孔隙容積而不飲食顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。
?、?span style="font-family:宋體">強度:即活性炭的耐破碎性。
?、?span style="font-family:宋體">耐磨性:即耐磨損或抗磨擦的性能。
這些機械性質(zhì)直接影響活性炭應用,例如:密度影響容器大??;粉炭粗細影響過(guò)濾;粒炭粒度分布影響流體阻力和壓降;破碎性影響活性炭使用壽命和廢炭再生。
化學(xué)特性
活性炭的吸附除了物理吸附,還有化學(xué)吸附?;钚蕴康奈叫约热Q于孔隙結構,又取決于化學(xué)組成。
活性炭不僅含碳,而且含少量的化學(xué)結合、功能團開(kāi)工的氧和氫,例如羰基、羧基、酚類(lèi)、內酯類(lèi)、醌類(lèi)、醚類(lèi)。這些表面上含有的氧化物和絡(luò )合物,有些來(lái)自原料的衍生物,有些是在活化時(shí)、活化后由空氣或水蒸氣的作用而生成。有時(shí)還會(huì )生成表面硫化物和氯化物。在活化中原料所含礦物質(zhì)集中到活性炭里成為灰分,灰分的主要成分是堿金屬和堿土金屬的鹽類(lèi),如碳酸鹽和磷酸鹽等。
這些灰分含量可經(jīng)水洗或酸洗的處理而降低。