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1、-活性碳活性碳1活性碳的分类活性碳的分类活性碳的用途活性碳的用途活性炭活性炭活性炭的结构活性炭的结构活性碳的活性碳的性质性质活性炭活性炭 活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料，利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料，每克活性炭的吸附面积更相当于八个网球每克活性炭的吸附面积更相当于八个网球埸之多埸之多. . 而其吸附作用是藉由物理性吸附而其吸附作用是藉由物理性吸附力与化学性吸附力达成力与化学性吸附力达成. . 其結构则为炭形其結构则为炭形通过物理和化学方法对原料进行破碎、过通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、
2、烘干和筛选等一筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。系列工序加工制造而成。活性炭是一种由含炭材料制成的外活性炭是一种由含炭材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达、比观呈黑色，内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。活性炭材料中有大量质碳素材料。活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔。肉眼看不见的微孔。 活性炭主成分除了碳元素以外还活性炭主成分除了碳元素以外还有氧、氮、氢等元素及灰有氧、氮、氢等元素及灰分分。活性炭的结构活性炭的结构 活性炭在结构上由于碳是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，造成了活性碳多微孔体积及高表面积的特性。
3、 活性炭的孔结构十分复杂， 形状各异，孔隙大小从不到1nm直至1万nm以上，按其孔隙大小可分为大孔、过渡孔，微孔，其大小范围如下：大孔：半径为100-2000nm，主要是能使被吸 附物的分子迅速地进入位于活性碳粒 子更深处的内层细孔。 过渡孔：半径为2-100nm，过渡孔的表面积占 总面积的5%。它是作为被吸附物质到 微孔的信道。 微孔：半径为2nm以下。微孔的表面积占总面积 的95%。能提供很大的比表面积给活性碳 吸附杂质。活性碳的分类活性碳的分类 活性炭的主要原料几乎可以是所有富含碳的有机材料，如煤、木材、果壳等。这些含碳材料在活化炉中，在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活性炭。按原料
4、来源分 木质活性炭 兽骨、血炭 矿物质原料活性炭 其它原料的活性炭 再生活性炭按制造方法分 化学法活性炭（化学药品活化法炭） 物理法活性炭 (气体活化法炭) 化学-物理法或物理-化学法活性炭 按外观形状分 粉状活性炭 颗粒活性炭 o 不定型颗料活性炭 o 园柱形活性炭 o 球形活性炭 纤维状活性碳 活性炭的性质活性炭的性质吸附特性吸附特性 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。 活性炭用于出去自来水中的有害物质活性炭用于出去自来水
5、中的有害物质活性炭的吸附原理1、依靠自身独特的孔隙结构2、分子之间相互吸附的作用力 n催化特性催化特性 n 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。 n 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大增，例如载持钯盐的活性炭，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。 n 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。机械特性机械特性 (1)粒度：
6、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颗粒间空隙容积的单位体积活性炭的重量。 n(4)强度：即活性炭的耐破碎性。 n(5)耐磨性：即耐磨损或抗磨擦的性能。 n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。化学特性化学特性 n活性炭的吸附除了物理吸附，还有化学吸附。活性炭的吸附性既取决于孔隙结构，又取决于化学组成。 n活性炭不仅含碳，而且含少
7、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气的作用而生成。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。 n这些灰分含量可经水洗或酸洗的处理而降低。n在20世纪20年代在第一次世界大战中是活性炭作为防毒面具的应用，通过防毒面具应用的推动，活性炭市场不断扩大，活性炭的吸附和催化功能在众多行业的精制、回收、合成上的应用陆续开发，美国等的活性炭厂陆续开设。在20世纪中叶不断拓展应用面的活性
8、炭，被视为“万能吸附剂”。 活性碳的用途 1、脱色和过滤，使带色液体脱色。 2、吸收各种气体与蒸气。 3、色谱分析用。 4、测甲醇、锡和硅的还原剂。 5、粒状物可用作催化剂的载体。n 木质活性炭主要用于食品、酒类、油类、饮料、染料、化工、自来水净化、污水处理、降COD、药用活性炭等各种用途脱色。如空气凈化：能吸附过滤空气中的恶臭、体臭、 烟气、毒气、O3 、 SO2、NO等。 可用于家用活性炭，家具去异味室内空气净化，汽车除味等n水凈化：能去除水中的重金属离子、致癌物质、臭味、霉味、细菌及脱色等；n 如果壳活性炭被广泛应用于饮用水、工业用水和废水的深度净化、工业水质净化及气相吸附，能有效吸附水
9、中的游离氯、酚、硫和其它有机污染物，特别是致突变物（THM）的前驱物质，达到净化除杂去异味。 n能有效吸附水中的游离氯、酚、硫和其它有机污染物，特别是致突变物（THM）的前驱物质，达到净化除杂去异味。 我国活性炭在应用历史上简单分为三个阶段： n(1)第一阶段是20世纪40年代以前，我国制药工业、化学工业中使用活性炭量大，都用进口货，例如用Carboraffin牌的活性炭。 n(2)第二阶段自20世纪50年代初开始，国产活性炭上市。1951年沈阳和抚顺的单管炉厂、青岛的反射炉闷烧法厂、上好的电热活化法厂，接着有氯化锌活化法厂，随后我国陆续开设数以百计的斯列普炉厂。此外，还有不少的转炉、粑式炉等
10、工厂。总生产能力从1951年的三五十吨猛增到20世纪80年代的近十万吨。n(3)第三阶段2003-至今；活性炭应用于装修污染治理，利用先进的造孔技术将活性炭，使其具备与室内有害气体分子大小相匹配的孔隙结构，专用于吸附甲醛、苯系物、氨、氡等所有对人体有害的气体及空气中的浮游细菌。具有吸味、去毒、除臭、去湿、防霉、杀菌、净化等综合功能，有效清除室内环境污染成功应用于装修污染治理，并创立了家康景品牌。目前市场上家用活性炭众多，活性炭已走进千家万户，成为健康时尚的环保产品。 活性炭应用的安全问题活性炭应用的安全问题n通常都认为应用活性炭没有安全问题，但实际没有绝对的安全，对活性炭应用中的安全不能掉以轻
11、心，对活性炭的性质和不安全的可能性要有所认识。 nA. 关于着火 n1） 活性炭不列入危险品类，但是可燃的。着火后不会发生有焰燃烧，只是阴燃。 n2）活性炭不会自燃，在空气中可能会着火，与汽油、柴油等混合，可引起燃烧。 3）活性炭燃烧时如果通风不足，会生成有毒的一氧化碳。 B、关于贮存 n1） 活性炭必须存放在尽可能防火的建筑内。 n2）活性炭不可与氧化剂混放 n3）贮放处禁止明火，火花和吸烟C、关于使用n1）要选用活性炭，含有对吸附物有催化分解或聚合作用杂质的活性炭。n2）要预计活性炭在吸附或解吸过程中发生分解或聚合造成腐蚀和发热的可能性。选用活性炭时，常将活性炭加水进行投料，或采用特殊不扬尘的投料器。