活性炭是(shì)由木質、煤質和石油焦等(děng)含碳的原料經熱解、活化加工製備而成,具有發達的孔隙結構、較大的比表麵積和豐富的表麵化學基(jī)團,特異性吸(xī)附能力較強的炭材料的統稱。
將有機原料(果殼、煤、木材等)在隔絕(jué)空(kōng)氣(qì)的條件下加熱,以減少非碳成分(fèn)(此(cǐ)過程稱為(wéi)炭化);然後與氣體反應,表麵被侵(qīn)蝕(shí),產生微孔發(fā)達的結構(此(cǐ)過程稱為活化)。由於活化的過程是一個微觀過程,即大量(liàng)的分子碳化物表麵侵蝕是點狀侵蝕,所(suǒ)以造成了(le)活性炭(tàn)表麵具有無(wú)數細小孔隙。由於活化的(de)過程是一個微觀過程,即(jí)大量的分子碳化物表麵侵蝕是點狀侵(qīn)蝕,所以造成了活性炭表麵具有無數細小孔隙。活性炭表麵的(de)微孔直徑大(dà)多在2~50nm之間,即使是少量的活性炭,也有巨大(dà)的表麵積,其高度發達的孔隙構造,為其提供了巨(jù)大的表麵積,每(měi)克(kè)活性炭(tàn)的表麵積為500~1500m²,而活性炭的一切應用,幾乎都基於活性炭的(de)這一特點。
作為優(yōu)良的吸附劑、催化劑或催化劑載體(tǐ),現在活性炭廣泛應用於飲用水(shuǐ)、汙水處理、化工、電力、空氣淨化、食品、製(zhì)藥等眾多領域。今天為大家簡(jiǎn)單介紹一下活性炭的相關知識。
活性炭的分(fèn)類方式

國內通常將活性炭按(àn)照兩部分進行分(fèn)類:
活性炭按常見產品形狀分為:粉(fěn)狀顆粒活性炭、球形顆粒活(huó)性炭、破碎顆粒(lì)活性炭、柱狀顆(kē)粒活性炭等。
活性炭按製造使用的主(zhǔ)要原材料(liào)分為:煤質活性(xìng)炭、木質活性炭,以及一種被廣泛用(yòng)於水處理領域的木質活性炭(tàn)—椰殼活性炭,下麵為大(dà)家重點(diǎn)介紹這一部分。
01
煤質活性炭
原材料和製造工藝:煤質活性炭是(shì)優質(zhì)無煙煤經過炭化→冷卻→活化→洗滌等(děng)一係列工序研製而成。
主要特性:外觀普遍為黑色圓柱狀活性炭,不定形煤(méi)質(zhì)顆粒(lì)活性炭(tàn),又稱破碎炭。圓柱形活性炭又稱柱狀炭,一般由粉狀原料和粘結劑經混捏、擠(jǐ)壓(yā)成型(xíng)再經炭化、活化等工序製成;也可以用(yòng)粉狀活性炭加粘結劑擠壓成型。
優點:煤質顆粒活性炭(tàn)強度高、孔隙發達、比表麵(miàn)積大,具有發(fā)達的孔隙結構,良好的吸附性能,機械強度高,易反複再生,造價低等特點。
應用(yòng):用於有毒氣體的淨化(huà),廢氣處理,工業和生活用(yòng)水(shuǐ)的淨化處理,溶劑回收等方麵。
02
木(mù)質活性炭
原材料和製造工藝:木質活性炭是(shì)以(yǐ)優質(zhì)的薪材、木屑、木塊、椰殼、果殼等(děng)為原材(cái)料,經過高溫碳(tàn)化,活化等工序(xù)進行加工生產而成。
主要特性:使用壽(shòu)命長,高吸附(fù)性和脫附性,孔隙結構和比表麵積更發達,吸附容量大,過濾速度快。高強度低灰分,孔徑分布合理(lǐ)。
優點(diǎn):具有比(bǐ)表麵積大,活性高,微孔發達,脫色力強,孔隙結構較大等特點。孔隙結構大,能有效去除水體中的濁度等和吸附較大的(de)各種(zhǒng)雜質。
應用:飲用(yòng)水,工(gōng)業用水(shuǐ)和廢(fèi)水的深度淨化和各種氣體的分離、提純、淨化;有機溶劑回收;製糖、味精(jīng)、醫藥、酒類、飲料的脫色除臭等。
03
椰殼活性(xìng)炭(tàn)
原材料和製造(zào)工藝:椰殼活性炭,也屬於木(mù)質活性炭的一種,以優質椰子殼為原料,經炭化、活化等一係(xì)列生產工藝精加(jiā)工而成。
主要特性:椰殼活性炭外觀為黑色,顆粒狀,具有孔隙(xì)發達、吸附性(xìng)能好、強度高、易再生、經(jīng)濟耐用等優點,但是因為椰殼產地(dì)等問(wèn)題,價(jià)格高於常規木質活性炭。
優點:孔隙結構發達,比表麵積大,吸附能力強,機械強度高,濾層阻力小過濾速度快,化學性能穩定,使用壽命長。
應用:主要用於飲(yǐn)用水、純(chún)淨水(shuǐ)、製(zhì)酒(jiǔ)、飲(yǐn)料、工(gōng)業汙水的(de)淨化、脫色、脫氯、除臭;也可(kě)用於煉油行業的脫(tuō)硫醇等。
活性炭的選用
01
吸附能力指標:碘(diǎn)吸(xī)附值、亞甲基藍吸附(fù)值、四氯(lǜ)化(huà)碳吸(xī)附值
以上三(sān)項指標越高,活性炭的吸附能(néng)力越強。其中碘吸附值用來表(biǎo)示活性炭(tàn)對(duì)液體物質的吸附能力,四氯化碳吸附值用(yòng)來表示活性炭對氣體物質的吸附能力,亞甲藍吸附值(zhí)是用來表示活性炭脫色能(néng)力的。這(zhè)三種指標越高,表明活性炭的吸(xī)附能力越(yuè)強。
通常來(lái)說,活性炭的碘值(碘吸附值)範圍(wéi)在400-1300mg/g。而椰殼活性炭的綜合使用效果(guǒ)較好(hǎo),被廣泛應用於對水質要求嚴格的水處理的原水處理中。
02
體積大小:
活(huó)性炭的吸附性能,起決定因素的是活性炭的孔(kǒng)隙結構,孔隙越多,活性炭越酥鬆,相對密度也就會越輕,因此優質活性炭手感上會比較輕。所以在(zài)同等重量包裝的情況下,性能(néng)好(hǎo)的活性炭會比劣質活性炭具有更大的體積。
03
看(kàn)氣泡:
將一小把(bǎ)活性炭投入水中,產生一連串的極(jí)為細小的氣泡(pào),拉出一條氣泡(pào)線,同時會發出絲絲的氣泡聲,這種現象發生得越猛烈,持續時(shí)間越(yuè)長,證明活性炭(tàn)的吸附性能越好。
04
脫色能力:
活(huó)性炭吸附能力(lì)的另一個表現就是脫色能力,活性炭具有能將(jiāng)有色液體變成淺色(sè)或無色的神奇能(néng)力,這是因為(wéi)活性炭(tàn)吸附了有色液體裏的色素分子的原因造成的。在同(tóng)等條件下,脫色效果越強說明活性炭吸附性越(yuè)好。
活性炭的種類很多(duō),不同種類的(de)活(huó)性炭(tàn)有其不同的特(tè)點和優勢,選擇時應綜合考慮成(chéng)本及使用環(huán)境。