活性炭是什么原料做的?和炭有什么区别?

活性炭是一种被广泛应用于过滤水和空气中污染物的炭 , 其本质也是炭的一种 。不过活性炭与其他普通的炭最大的区别是其表面积更大 , 类似爆米花和玉米粒的区别 。

活性炭是什么原料做的?和炭有什么区别?


活性炭有许多nm级的细小的孔隙 , 一克活性炭的表面积甚至能够超过3000平方米 。一克未被活化的木炭表面积仅为2.0 – 5.0平方米 。

活性炭是什么原料做的?和炭有什么区别?


活性炭的产生有两种方式 。1. 物理活化 , 将炭化的原料放入高温氧化气体中 , 通过氧化气体与碳原子及部分杂质原子的反应而产生孔隙 。2. 化学活化 , 让炭化材料浸入化学药品 , 如酸 , 强碱等 。酸或强碱会与杂质反应 , 从而腐蚀炭化材料 , 产生许多孔隙 。
那么为什么我们会称一些物质是“活性”的呢?从字面上理解 , “活性”是指具有生命力 , 活跃且易于反应的性质 。活性炭的“活性”在这里指的是由于其表面积大 , 拥有极强的吸附能力 , 极易吸附细小的微粒和分子 。因此我们认为 , 像活性炭这样易于从外界环境中吸收能量或物质的材料是“活性”的 。例如活性氧化铝也同样疏松多孔 , 有很大的表面积 , 既是良好的催化剂和催化剂载体 , 又是一种强劲的除水剂 。
活性炭是一种主要由含碳材料制成的微晶碳素材料 , 其外观呈黑色、比表面积大、内部孔隙结构发达、吸附能力强 。活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔 , 1克活性炭材料中有表面积高达800-1500平方米的微孔 , 特殊用途极高 。也就是说 , 在米粒大小的活性炭颗粒中 , 微孔的内表面积可能相当于一个房子 , 正是这些高度发达的孔隙结构使活性炭具有了良好的吸附性能 。

活性炭是什么原料做的?和炭有什么区别?


活性炭产品种类繁多 , 按原料不同可分为:果壳类活性炭、木质活性炭、石油焦活性炭、煤基活性炭和其他活性炭;按制造方法可分为:气体活化法炭、化学活化法炭、物理+化学法活性炭;根据用途不同分为:工业炭、糖用炭、气相吸附炭、液相吸附炭、催化剂和催化剂载体炭等;按外观形状可分为:颗粒活性炭、粉状活性炭和其他形状活性炭(如活性炭纤维、蜂窝状活性炭和活性炭布);按活性炭的机能分为:分子筛活性炭、高比表面积活性炭、生物活性炭和添载活性炭等 。
活性炭作为吸附性材料 , 与其他吸附剂相比具有以下特点:性质稳定 , 可以再生;微孔发达、比表面积大、吸附能力强;具有非极性与疏水性 , 适合吸附非极性物质 , 而对极性物质的吸附能力较差;具有催化性质 , 当它作为吸附材料使用时 , 除了吸附性 , 炭本身所具有的反应性能和活性炭的催化性能也会起到作用 。
【活性炭是什么原料做的?和炭有什么区别?】活性炭因其特有的吸附性能 , 已被广泛应用于水处理、环保、食品、医药、军工和化工等领域 , 生活中如香烟过滤嘴、饮用净水器、冰箱除臭器、空气净化器和汽车尾气处理装置等很多地方随处可见活性炭的身影 , 活性炭已然成为了生态环境、现代工业和人们日常生活中不可或缺的吸附材料 。

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