活性炭被廣泛的應(yīng)用于我們的生活中,剛裝修好的新房,新買的車以及有異味的冰箱,都習(xí)慣放點(diǎn)活性炭用以除去有毒有害物質(zhì)和異味。 活性炭是一種黑色多孔的固體炭質(zhì)。
早期由木材、硬果殼或獸骨等經(jīng)炭化、活化制得,后改用煤通過粉碎、成型或用均勻的煤粒經(jīng)炭化、活化生產(chǎn)。主要成分為碳,并含少量氧、氫、硫、氮、氯等元素。普通活性炭的比表面積在500~1700m2/g間。具有很強(qiáng)的吸附性能,為用途極廣的一種工業(yè)吸附劑。 經(jīng)過特殊加工處理過的炭.具有多孔的結(jié)構(gòu),而且95%以上是極細(xì)微的小孔,孔徑小于2nm。因此,這種物質(zhì)具有極大的表面積,定義lg物質(zhì)所具表面積為比表面,則活性炭的比表面積可達(dá)800m2/g—1000m2/g。當(dāng)固體表面與其他物質(zhì)相接觸時,會發(fā)生兩種作用力.一種為物理作用力,稱之為范德瓦爾作用力。另一種為化學(xué)作用力,由炭表面上的某些基因與附近物質(zhì)形成了一定的化學(xué)鍵。這兩種作用力均使炭呈現(xiàn)出對表面附近物質(zhì)的吸引力而導(dǎo)致這些物質(zhì)被固定在炭的表面上。這種現(xiàn)象稱之為吸附。被吸物質(zhì)由于熱運(yùn)動的原因,也會發(fā)生解吸又稱脫附現(xiàn)象,所以吸附和脫附是同時存在,在一定的條件下會達(dá)到平衡。達(dá)到吸附平衡后,炭表面上的被吸物的濃度不再變化。當(dāng)某一條件改變后,平衡被破壞直至達(dá)到另一個新的平衡。
作為吸附劑的活性炭是利用果殼.如椰子殼、核桃殼、杏仁核、橄欖核等較為硬質(zhì)的材料,經(jīng)過t20℃一L30℃的干燥,然后在170Y以上進(jìn)行炭化,使其中的有機(jī)物分解,直到4(舊℃一600℃炭化完畢。由于炭化后,它的孔道是被雜物堵塞的,為此還需經(jīng)歷活化步驟以清除孔道中的雜物?;罨窃诟邷貭t中(750℃一950℃)通以水蒸氣進(jìn)行清掃。如此制得的炭稱之為活性炭。它具有吸附量大,吸附速度快又有較好的機(jī)械強(qiáng)度。
作為吸附劑的活性炭可以用于吸形有害物質(zhì),如防毒面具中就裝入活性炭,當(dāng)混有有毒物質(zhì)的空氣經(jīng)過活性炭時就會被炭吸脹,使空氣得以凈化。也可用于脫色,如甘蔗榨出的糖液是有色的,放入活性炭共煮后,糖液中的有色成分可以被活性炭吸收而使搪液澄清無色,再經(jīng)過濾后制得的白糖就純白無色了。
目前家用的凈水器大多也是以活性炭作為凈化劑的。
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