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活性炭的脱色原理

发布时间:2020-08-19 浏览次数:2
活性炭是一种黑色粉状,粒状或丸状的无定形具有多孔的碳,主要成分为碳,还含少量氧、氢、硫、氮、氯。也具有石墨那样的精细结构,只是晶粒较小,层层间不规则堆积。具有较大的表面积(500~1000米2/克),有很强的吸附性能,能在它的表面上吸附气体、液体或胶态固体;对于气体、液体,吸附物质的质量可接近于活性炭本身的质量

活性炭是一种黑色粉状,粒状或丸状的无定形具有多孔的碳,主要成分为碳,还含少量氧、氢、硫、氮、氯。也具有石墨那样的精细结构,只是晶粒较小,层层间不规则堆积。具有较大的表面积(500~1000米2/克),有很强的吸附性能,能在它的表面上吸附气体、液体或胶态固体;对于气体、液体,吸附物质的质量可接近于活性炭本身的质量。其吸附作用具有选择性,非极性物质比极性物质更易于吸附。在同一系列物质中,沸点越高的物质越容易被吸附,压强越大温度越低浓度越大,吸附量越大。反之,减压,升温有利于气体的解吸。常用于气体的吸附、分离和提纯,溶剂的回收,糖液、油脂、甘油、药物的脱色剂,饮用水及冰箱的除臭剂,防毒面具中的滤毒剂,还可用作催化剂或金属盐催化剂的载体。早期生产活性炭的原料为木材、硬果壳或兽骨,后来主要采用煤,经干馏、活化处理后得到活性碳生产方法有:①蒸汽、气体活化法。利用水蒸气或二氧化碳在850~900℃将碳活化。②化学活化法。利用活化剂放出的气体,或用活化剂浸渍原料,在高温处理后都可得到活性炭。

活性炭具有微晶结构,微晶排列完全不规则,晶体中有微孔(半径小于20[埃]=10-10米)、过渡孔(半径20~1000)、大孔(半径1000~100000),使它具有很大的内表面,比表面积为500~1700米2/克。这决定了活性炭具有良好的吸附性,可以吸附废水和废气中的金属离子、有害气体、有机污染物、色素等。工业上应用活性炭还要求机械强度大、耐磨性能好,它的结构力求稳定,吸附所需能量小,以有利于再生。活性炭用于油脂、饮料、食品、饮用水的脱色、脱味,气体分离、溶剂回收和空气调节,用作催化剂载体和防毒面具的吸附剂。

活性炭脱色效果在水中强,有机溶剂中较弱。一般加0.1—3%(W/V),搅拌30~60分钟,活性炭的粒度对脱色时间有影响,而且不同生产厂家,不同加工方法生产的活性炭,脱色效果相差很大。脱色温度和PH要根据你产物的性质,通过试验确定了。

(1)活性碳一般使用温度是75-80度比较好;

(2)活性炭脱色效果在水中强,在强极溶剂中使用效果也不错,在非极性溶剂中效果较差;

(3)一般情况下,在pH3-6条件下使用较好;

(4)一般情况下,加入量为千分之一至三(或5);

(5)脱色时间一般为30-60min;

(6)活性碳的种类型号很多,比如糖用碳,油用碳等,要选择一种适合你使用的活性碳。

注意事项:

(1)切不可在沸腾的溶液中加入活性炭,那样会有暴沸的危险。

(2)用活性炭脱色要待固体物质完全溶解后才加入,因为有色杂质虽可溶于沸腾的溶剂中,但当冷却析出结晶体时,部分杂质又会被结晶吸附,使得产物带色,所以用活性炭脱色要待固体物质完全溶解后才加入


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  活性炭作为一种新型环保材料,它具有吸附,除尘,降噪的功能让很多消费者亲睐,下面让小编带你了解一下活性炭的物理特性。  根据活性炭的外形,通常分为粉状和粒状两大类。粒状活性炭又有圆柱形、球形、空心圆柱形和空心球形以及不规则形状的破碎炭等。随着现代工业和科学技术的发展,出现了许多活性炭新品种,如炭分子筛、微球炭、活性炭纳米管、活性炭纤维等。  孔隙结构  活性炭是由石墨微晶、单一平面网状碳和无定形碳三部分组成,其中石墨微晶是构成活性炭的主体部分。活性炭的微晶结构不同于石墨的微晶结构,其微晶结构的层间距在0.34~0.35nm之间,间隙大。即使温度高达2000 ℃以上也难以转化为石墨,这种微晶结构称为非石墨微晶,绝大部分活性炭属于非石墨结构。石墨型结构的微晶排列较有规则,可经处理后转化为石墨。非石墨状微晶结构使活性炭具有发达的孔隙结构,其孔隙结构可由孔径分布表征。活性炭的孔径分布范围很宽,从小于1nm到数千nm。有学者提出将活性炭的孔径分为三类:孔径小于2nm为微孔,孔径在2~50nm为中孔,孔径大于50nm为大孔。  活性炭中的微孔比表面积占活性炭比表面积的95%以上,在很大程度上决定了活性炭的吸附容量。中孔比表面积占活性炭比表面积的5%左右,是不能进入微孔的较大分子的吸附位,在较高的相对压力下产生毛细管凝聚。大孔比表面积一般不超过0.5m2/g,仅仅是吸附质分子到达微孔和中孔的通道,对吸附过程影响不大。  表面化学性质  活性炭内部具有晶体结构和孔隙结构,活性炭表面也有一定的化学结构。活性炭吸附性能不仅取决于活性炭的物理(孔隙)结构,而且还取决于活性炭表面的化学结构。在活性炭制备过程中,炭化阶段形成的芳香片的边缘化学键断裂形成具有未成对电子的边缘碳原子。这些边缘碳原子具有未饱和的化学键,能与诸如氧、氢、氮和硫等杂环原子反应形成不同的表面基团,这些表面基团的存在毫无疑问地影响到活性炭的吸附性能。X 射线研究表明,这些杂环原子与碳原子结合在芳香片的边缘,产生含氧、含氢和含氮表面化合物。当这些边缘成为主要的吸附表面时,这些表面化合物就改变了活性炭的表面特征和表面性质。活性炭表面基团分为酸性、碱性和中性 3 种。酸性表面官能团有羰基、羧基、内酯基、羟基、醚、苯酚等,可促进活性炭对碱性物质的吸附;碱性表面官能团主要有吡喃酮(环酮)及其衍生物,可促进活性炭对酸性物质的吸附。  磷酸等酸性活化剂制备的活性炭表面以酸性基团为主 ,对碱性物质吸附较好;KOH、K2CO3等碱性活化剂制备的活性炭表面以碱性基团为主,适合于吸附酸性物质;而采用CO2、H2O等物理活化方法制备的活性炭表面官能团总体呈中性。  以上就是对活性炭物理特性的介绍,如果您有相关的使用需求,希望可以帮到您,如果您要购买,欢迎来电咨询。 蜂窝活性炭(小孔型) 椰壳活性炭 煤质压块破碎活性炭 载银活性炭 异型蜂窝活性炭 蜂窝活性炭(异型定制) 木质粉末活性炭 煤质破碎活性炭 煤质柱状活性炭(有机废气处理专用) 果壳活性炭