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活性炭的各种特性

作者:柱状活性炭 日期:2018-06-01 11:28:53 人气:

活性炭的各种特性

吸附特性

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,活性炭比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的,国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测,现在国内也被淘汰了。

目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法,国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的,请参考我国国际标准(GB/T19587-2004)-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,观察仪表盘,操控按钮,稍不留神就会导致测试过程的失败,这回浪费测试人员很多的宝贵时间,观察仪表盘,操控旋钮,稍不留神就会导致测试过程的失败,这回浪费测试人员很多的宝贵时间。

F-Sorb2400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-Sorb2400比表面积测试仪是迄今为止国内唯一完全自动化只能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。

活性炭对各气体的吸附能力(单位:ml/cm3): H2、O2、N2、Cl2、CO2 45、35、11、494、97

催化特性

活性炭在许多吸附过程中伴有催化反应,表现出催化剂的活性炭。例如活性炭吸附二氧化硫经催化氧化变为三氧化硫。

由于活性炭有特异的表面含氧化合物或络合物的存在,对多种反应具有催化剂的活性,例如使氯气和一氧化碳生成光气。

由于活性炭和载持物之间会形成络合物,这种络合物催化剂使催化活性炭大增,例如载持把盐的活性炭,即使没有铜盐的催化剂存在,烯烃的氧化反应也能催化进行,而且速度快,选择性高。

由于活性炭具有发达的细孔结构、巨大的内表面积和很好的耐热性、耐酸性、耐碱性、可作为催化剂的载体。例如,有机化学中加氢、脱氢环化、异构化等的反应中,活性炭是铂、钯催化剂的优良载体。

机械特性

(1)粒度:采用一套标准筛筛分法,求出留在和通过每只筛子的活性炭重量,表示粒度分布。

(2)静观密度或堆密度:饮食孔隙容积和颗粒间空隙容积的单位体积活性炭的重量。

(3)体积密度和颗粒密度:饮食孔隙容积而不饮食可累间空隙容积的单位体积活性炭的重量。

(4)强度:即活性炭的耐破碎性。

(5)耐磨性:即耐磨损或抗摩擦的性能。

这些机械性质直接影响活性炭应用,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。

化学特性

活性炭的吸附除了物理吸附,还有化学吸附。活性炭的吸附性即取决于孔隙结构,又取决于化学组成。

活性炭不仅含炭,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汽的作用而生成。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,灰分的主要成分是碱金属和碱土金属的盐类,如碳酸盐和磷酸盐等。

这些灰分含量可经水洗或酸洗的处理而降低。

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