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活性炭的物理结构
活性炭的物理结构
发布时间:2018/6/15 19:04:08      来源:4001百老汇会员登入     

  活性炭,4001com登录入口.jpg活性炭(AC: activated carbon)是由含碳材料制成的外观呈黑色,内部孔隙结构发达、表面积大,吸附能力强的一类微晶质碳素材料。

  分子式:C;分子量:12.011;熔点:3652℃;沸点:4827℃,3652℃升华。有多孔结构和对气体、蒸气或胶态固体有强大吸附本领的炭。每克的总表面面积可达500~1000平方米;密度为1.9~2.1;表观密度约0.08~0.45。含碳量10%~98%。

  活性炭,4001com登录入口.jpg活性炭的物理结构

  活性炭的制造基本上包括两个过程,首先是脱水和炭化,将原料加热,在170℃和400℃-600℃的温度下先后进行干燥并使原有的有机物80%左右炭化,然后将炭化物活化,这是利用活性剂,如水蒸气等与炭反应来完成的,在吸热反应中产生CO和H2组成的混合气体,经燃烧加热到适当温度(800℃~1000℃)以烧除所有可分解物质,由此产生发达的微孔结构和巨大的比表面积,从而具有极强的吸附能力活性炭的孔隙按孔径的大小可分为三类,大孔半径为1000--100000埃,过渡孔半径为20---1000埃,微孔半径小于20埃,三种孔隙在吸附过程中有着各自不同的职能。大孔主要是提供扩散通道,使吸附质通过大孔扩散到过渡孔和小孔中去。这部分孔隙的表面积很小,只有0.5-2m2/g,占总表面积的比例不足1%,吸附作用甚微过渡孔的表面积占总表面积的5%左右,即使吸附质进入微孔区,也只有一部分被吸附当吸附质的分子直径较大时,小孔无法起到吸附作用,活性炭对吸附质的吸附主要是靠过渡孔来完成的。因此,过渡孔的比例对活性炭的吸附性能起很大的决定作用。微孔可进一步分为一级微孔(半径<0.8nm)和二级微孔(O.8m'u~2 nm),形状有瓶形、毛细管形、平板形等。微孔容积一般为O.15"0.90mL/g,表面积占总面积的95%以上,活性炭的吸附容量主要受小孔支配。

活性炭,4001com登录入口.jpg活性炭按孔径可分为:

  (1)大孔型活性炭:所含大孔、中孔、微孔中,以大孔体积较大的活性炭。

  (2)细孔型活性炭:所含大孔、中孔、微孔中,以微孔体积较大的活性炭。

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