活性炭孔隙結構詳解

??每每一克活性炭就可具有超過500㎡的表面積，達到1500㎡的表面積都是非常常見的?；钚蕴恐械奶細饽z雖然更加昂貴，但它具有更高的表面積，并且它一般都應用于許多的特殊領域。

??當我們在電子顯微鏡下，可以清楚的看出活性炭的高表面積結構。單個粒子是很復雜的，有不同的孔隙度;它可能存在許多區(qū)域，其中石墨類材料的平坦表面彼此平行的地方，彼此分開僅幾納米左右就許多的孔隙。這些微孔實現(xiàn)了吸附效果發(fā)生的極好條件，因為吸附材料可以同時與許多表面相互作用。吸附行為的測試通常在77K的高真空下用氮氣進行，但是在日常條件下，活性炭通過從其環(huán)境吸附從100℃(212°F)的蒸汽中吸收液體水完全能夠產(chǎn)生等同物，和大氣的1 / 10,000的壓力。

??詹姆斯·杜瓦，這位科學家就是杜瓦(真空瓶)命名，花了很多時間研究活性炭和發(fā)表了一篇關于對氣體的吸附能力。在這篇文章中，他發(fā)現(xiàn)冷卻到液氮溫度下碳可以吸附大量的空氣，然而大量的人只能回憶起碳重新加熱和椰碳比的影響。他以氧氣為例，其中活性炭通常吸附在標準條件下的大氣濃度(21%)，但如果碳首先冷卻到低溫，則釋放出超過80%的氧氣。

??物理上，活性炭結合材料由范德瓦爾斯力或倫敦色散力。

??活性炭不能與某些化學品很好地結合，其中包括醇，二醇，強酸和堿，金屬和大多數(shù)的無機物，如鋰，鈉，鐵，鉛，砷，氟和硼酸。

??活性炭有很好地吸附碘值。碘容量，mg / g(ASTM D28標準方法試驗)可用作總表面積的標識。

??一氧化碳這種氣體不能很好地被活性炭吸附。這對于把活性炭用在過濾器中用的呼吸器、通風櫥或其它氣體控制系統(tǒng)的那些人應該特別注意，因為氣體不容易被對人體器官所感知到，而且會對人體造成代謝和神經(jīng)性的中毒。

??活性炭可以用作各種化學品的應用的基質，以改善某些無機(和有問題的有機)化合物如硫化氫(H 2 S)，氨(NH 3)，甲醛(HCOH)，汞(Hg)和放射性碘-131(131I)。該性質被稱為化學吸附。

??活性炭碘值詳解

??許多碳原子優(yōu)先吸附小分子。碘值是表征活性炭性能的最基本參數(shù)。這是一個衡量活動水平(更高的數(shù)字表示更高程度的激活需要引證)，經(jīng)常報道在毫克/克(典型范圍500 - 1200毫克/克)。它是衡量活性炭的微孔含量(0～20?，或2 nm)的吸附的碘溶液。相當于900平方米/克至1100平方米/克的碳表面積。它是液相應用的標準測量。

??碘值定義為當殘留濾液中的碘濃度為0.02正常值時，被一克碳吸附的碘的毫克數(shù)?；旧?，碘值是孔中吸附的碘的量度，并且因此是所關注的活性炭中可用的孔體積的象征。通常，水處理碳的碘值范圍為600至1100.通常，該參數(shù)用于確定使用中的碳的耗盡程度。然而，這種做法應謹慎看待，因為與被吸附物的化學相互作用可能影響碘的攝取，產(chǎn)生錯誤的結果。因此，僅僅如果已顯示其不具有與被吸附物的化學相互作用，并且如果碘值和耗盡程度之間的實驗相關性，則可以推薦使用碘值作為碳床的耗盡程度的量度已針對特定應用確定。

??活性炭糖蜜詳解

??一些碳更容易吸附大分子。糖蜜數(shù)或糖蜜效率是通過從溶液吸附糖蜜來測量活性炭的中孔含量(大于20或大于2nm)的量度。高糖蜜數(shù)表示大分子的高吸附(范圍95-600)。焦糖dp(脫色性能)類似于糖蜜數(shù)。糖蜜效率以百分比(范圍40%-185%)報告并且與糖蜜數(shù)(600 = 185%，425 = 85%)平行。歐洲糖蜜數(shù)(范圍525-110)與北美糖蜜數(shù)成反比關系。

??糖蜜數(shù)量是衡量標準糖蜜溶液對標準化活性炭稀釋和標準化的脫色程度的量度。由于顏色體的大小，糖蜜的數(shù)量表示潛在的孔體積可用于較大的吸附物種。由于所有孔體積在特定廢水應用中可能不可用于吸附，并且由于一些吸附物可能進入較小的孔，因此對于特定應用，它不是特定活性炭價值的良好量度。通常，該參數(shù)可用于評價一系列活性碳的吸附速率。給定具有用于吸附的類似孔體積的兩種活性碳，具有較高糖蜜數(shù)的活性碳通常具有較大的進料孔，導致被吸附物更有效地轉移到吸附空間中

椰殼活性炭

??活性炭單寧詳解

??單寧是大和中等尺寸分子的混合物。具有大孔和中孔組合的碳吸附單寧。碳吸附單寧的能力以百萬分之一的濃度(范圍200ppm-362ppm)報告。

??活性炭亞甲基藍詳解

??一些碳具有吸附中等尺寸分子(例如染料亞甲基藍)的中孔(20至50或2至5nm)結構。亞甲基藍吸附以g / 100g(范圍11-28g / 100g)表示。

??活性炭脫氯詳解

??基于脫氯半衰期長度來評價一些碳，其測量活性炭的除氯效率。脫氯半值長度是將流動流的氯水平從5ppm降低至3.5ppm所需的碳的深度。較低的半值長度表示優(yōu)異的性能。

??活性炭表觀密度詳解

??活性炭的固體或骨架密度通常為2.0至2.1g / cm 3(125-130磅/立方英尺)。然而，大部分活性炭樣品將由顆粒之間的空氣空間組成，因此實際或表觀密度將更低，通常為0.4至0.5g / cm 3(25-31磅/立方英尺)。

??更高的密度提供更大的體積活性，通常表示更好質量的活性炭。

??活性炭硬度/磨損數(shù)詳解

??它是活性炭耐磨耗性的量度。它是活性炭的重要指標，以保持其物理完整性并承受反沖洗等產(chǎn)生的摩擦力。根據(jù)原料和活性水平，活性炭的硬度有很大差異。

??活性炭灰分詳解

??灰分降低了活性炭的總體活性并降低了再活化的效率。金屬氧化物(Fe 2 O 3)可以從活性炭中浸出，導致變色。酸/水溶性灰分含量比總灰分含量更重要?？扇苄曰曳趾繉τ隰~友可能非常重要，因為氧化鐵可以促進藻類生長。具有低可溶性灰分含量的碳應用于海洋，淡水魚和礁石罐，以避免重金屬中毒和過量的植物/藻類生長。

??活性炭四氯化碳活性詳解

??通過吸附飽和四氯化碳蒸汽測量活性炭的孔隙率。

??活性炭粒度分布詳解

??活性炭的粒徑越細，表面積的通路越好，吸附動力學速率越快。在氣相系統(tǒng)中，這需要考慮對抗壓降，這將影響能量成本。仔細考慮粒度分布可提供顯著的操作益處。然而，在使用活性炭吸附礦物如金的情況下，粒度應在3.35-1.4毫米(0.132-0.055英寸)的范圍內。顆粒尺寸小于1mm的活性炭不適合用于洗脫(從活性炭中汽提礦物)。