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活性炭有哪些特性:
吸附特性
活性炭是一種很細(xì)小的炭粒 有很大的表面積,而且炭粒中還有更細(xì)小的孔——毛細(xì)管。這種毛細(xì)管具有很強(qiáng)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(dāng)這些氣體(雜質(zhì))碰到毛細(xì)管被吸附,起凈化作用。活性炭的表面積研究是非常重要的,活性炭的比表面積檢測(cè)數(shù)據(jù)只有采用BET方法檢測(cè)出來(lái)的結(jié)果才是真實(shí)可靠的,國(guó)內(nèi)目前有很多儀器只能做直接對(duì)比法的檢測(cè),現(xiàn)在國(guó)內(nèi)也被淘汰了。目前國(guó)內(nèi)外比表面積測(cè)試統(tǒng)一采用多點(diǎn)BET法,國(guó)內(nèi)外制定出來(lái)的比表面積測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)都是以BET測(cè)試方法為基礎(chǔ)的,請(qǐng)參看我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 19587-2004)-氣體吸附BET原理測(cè)定固態(tài)物質(zhì)比表面積的方法。比表面積檢測(cè)其實(shí)是比較耗費(fèi)時(shí)間的工作,由于樣品吸附能力的不同,有些樣品的測(cè)試可能需要耗費(fèi)一整天的時(shí)間,如果測(cè)試過程沒有實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化,那測(cè)試人員就時(shí)刻都不能離開,并且要高度集中,觀察儀表盤,操控旋鈕,稍不留神就會(huì)導(dǎo)致測(cè)試過程的失敗,這會(huì)浪費(fèi)測(cè)試人員很多的寶貴時(shí)間。F-Sorb 2400比表面積測(cè)試儀是真正能夠?qū)崿F(xiàn)BET法檢測(cè)功能的儀器(兼?zhèn)渲苯訉?duì)比法),更重要的F-Sorb 2400比表面積測(cè)試儀是迄今為止國(guó)內(nèi)唯一完全自動(dòng)化智能化的比表面積檢測(cè)設(shè)備,其測(cè)試結(jié)果與國(guó)際一致性很高,穩(wěn)定性也很好,同時(shí)減少人為誤差,提高測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性。
活性炭對(duì)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程中伴有催化反應(yīng),表現(xiàn)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(duì)多種反應(yīng)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,即使沒有銅鹽的催化劑存在,烯烴的氧化反應(yīng)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(dá)的細(xì)孔結(jié)構(gòu)、巨大的內(nèi)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(jī)化學(xué)中加氫、脫氫環(huán)化、異構(gòu)化等的反應(yīng)中,活性炭是鉑、鈀催化劑的優(yōu)良載體。
機(jī)械特性
(1)粒度:采用一套標(biāo)準(zhǔn)篩篩分法,求出留在和通過每只篩子的活性炭重量,表示粒度分布。
(2)靜觀密度或堆密度: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。
(3)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。
(4)強(qiáng)度:即活性炭的耐破碎性。
(5)耐磨性:即耐磨損或抗磨擦的性能。
這些機(jī)械性質(zhì)直接影響活性炭應(yīng)用,例如:密度影響容器大小;粉炭粗細(xì)影響過濾;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利用。
化學(xué)特性
活性炭的吸附除了物理吸附,還有化學(xué)吸附。活性炭的吸附性既取決于孔隙結(jié)構(gòu),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(jié)合、功能團(tuán)開工的氧和氫,例如羰基、羧基、酚類、內(nèi)酯類、醌類、醚類。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,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。
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