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活性炭activated carbon,是一種黑色粉狀,粒狀或丸狀的無定形具有多孔的碳,主要成分為碳,還含少量氧、氫、硫、氮、氯。也具有石墨那樣的精細(xì)結(jié)構(gòu),只是晶粒較小,層層間不規(guī)則堆積。
活性炭的吸附對象是在水中或者是其他液體中的可溶性微?;蛘呤枪腆w小顆粒,將它放在水中可以出去一些有異味的、有毒的雜質(zhì)。
具有較大的表面積(500~1000米2/克),有強(qiáng)的吸附性能,能在它的表面上吸附氣體、液體或膠態(tài)固體;對于氣體、液體,吸附物質(zhì)的質(zhì)量可接近于活性炭本身的質(zhì)量。其吸附作用具有選擇性,非性物質(zhì)比性物質(zhì)易于吸附。在同一系列物質(zhì)中,沸點(diǎn)的物質(zhì)容易被吸附,壓強(qiáng)大溫度濃度大,吸附量大。反之,減壓,升溫有利于氣體的解吸。常用于氣體的吸附、分離和提純,溶劑的回收,糖液、油脂、甘油、藥物的脫色劑,飲用水及冰箱的除臭劑,防毒面具中的濾毒劑,還可用作催化劑或金屬鹽催化劑的載體。早期生產(chǎn)活性炭的原料為木材、硬果殼或獸骨,后來主要采用煤,經(jīng)干餾、活化處理后得到活性碳生產(chǎn)方法有:①蒸汽、氣體活化法。利用水蒸氣或二氧化碳在850~900℃將碳活化。②化學(xué)活化法。利用活化劑放出的氣體,或用活化劑浸漬原料,在溫處理后都可得到活性炭。
活性炭具有微晶結(jié)構(gòu),微晶排列不規(guī)則,晶體中有微孔(半徑小于20〔?!常?0-10米)、過渡孔(半徑20~1000)、大孔(半徑1000~100000),使它具有大的內(nèi)表面,比表面積為500~1700米2/克。這決定了活性炭具有好的吸附性,可以吸附廢水和廢氣中的金屬離子、有害氣體、有機(jī)、色素等。工業(yè)上應(yīng)用活性炭還要求機(jī)械強(qiáng)度大、耐磨性能好,它的結(jié)構(gòu)力求穩(wěn)定,吸附所需能量小,以有利于再生?;钚蕴坑糜谟椭?、飲料、食品、飲用水的脫色、脫味,氣體分離、溶劑回收和空氣調(diào)節(jié),用作催化劑載體和防毒面具的吸附劑。
活性炭吸附是利用活性炭的物理吸附、化學(xué)吸附、氧化、催化氧化和還原等性能去除水中的水處理方法?;钚蕴渴怯媚静摹⒚?、果殼等含碳物質(zhì)在溫缺氧條件下活化制成,它具有巨大的比表面積(500-1700m2/g)。水處理過程中使用的活性炭有粉末炭和粒狀炭兩類。粉末炭采用混懸接觸吸附方式,而粒狀炭則采用過濾吸附方式?;钚蕴课椒◤V泛用于給水處理及廢水二級處理出水的深度處理。其主要點(diǎn)是處理程度,效果穩(wěn)定。缺點(diǎn)是處理費(fèi)用昂。
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