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活性炭具有什么样的性质

2023-01-20 16:42:59文/丁长宏

活性炭具有吸附性、催化性、耐磨性等。活性炭是由木质、煤质和石油焦等含碳的原料经热解、活化加工制备而成,具有发达的孔隙结构、较大的比表面积和丰富的表面化学基团,特异性吸附能力较强的炭材料的统称。

活性炭具有什么样的性质

活性炭的性质

1、化学性

活性炭的吸附除了物理吸附,还有化学吸附。活性炭的吸附性既取决于孔隙结构,又取决于化学组成。活性炭不仅含碳,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。

2、催化性

活性炭在许多吸附过程中伴有催化任凭,表现出催化剂的活性。例如活性炭吸附二氧化硫经催化氧化变成三氧化硫。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。

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。

3、机械性

(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颗粒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:即耐磨损或抗磨擦的性能。

活性炭按用途的分类

1、溶剂回收用煤质颗粒活性炭

以天然优质煤为原料,采用物理活化法精制而成,黑色颗粒状、无毒无味、孔隙发达,三类孔分布合理,具有较强的吸附能力。在较宽的浓度范围内对大多数有机溶剂蒸汽有较强的吸附能力,广泛适用于苯、二甲苯、醚、乙醇、丙酮、汽油、三氯甲烷、四氯甲烷等有机溶剂回收。

2、净水用活性炭

以优质天然原料,采用物理活化法精制而成,为黑色颗粒状(或粉状),无毒无味,具有吸附能力强,过滤速度快等优点,能有效吸附液相中小分子结构和大分子结构的不良物质,广泛应用于饮用水的提纯净化及工业废水、污水、江河污水水质的除臭净化、深度改良。

3、空气净化用活性炭

以优质煤为原料,采用催化活化精制而成,黑色柱状颗粒,无毒无味,具有吸附能力强,易于解吸等特点,广泛应用于气相吸附的溶剂回收、室内气体净化、工业废气治理、烟气净化以及毒气防护等。

4、脱硫用煤质颗粒活性炭

采用优质天然煤为原料,物理活化法精制而成,黑色颗粒状、无毒无味,具有较大的硫容量。脱硫效率高、机械强度好、穿透阻力小易于再生等特点,广泛适用于热电厂、石油化工、煤气、天然气等气体脱硫。

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