目前市場上家用活性炭眾 多，活性炭已走進千家萬戶，成為健康時尚的環保產品。 環創牌活性炭 。目前市場上家用活性炭眾 多，活性炭已走進千家萬戶，成為健康時尚的環保產品。 活性炭 活性炭是一種非常優良的吸附劑，它是利用木炭、竹炭、各種果殼和優質煤等作為原料，通 過物理和化學方法對原料進行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加 工制造而成。它具有物理吸附和化學吸附的雙重特性，可以有選擇的吸附氣相、液相中的各 種物質，以達到脫色精制、消毒除臭和去污提純等目的。檢驗標準可按照中國國標 GB，或 按照其他國家標準，如：美國 ASTM，日本 JIS，德國 DIN 標準等。 活性炭吸附性 吸附性質是活性炭的首要性質。 活性炭具有像石墨晶粒卻無規則地排列的微晶。 在活化 過程中微晶間產生了形狀不同、大小不一的孔隙，假定活性炭的孔隙是圓筒孔形狀，活性炭 按一定方法計算孔隙的半徑大小可分為二類： (1) 按 IUPAC 分： 微孔 <1.0nm 中孔 1-25nm 大孔 >25nm。 (2) 按習慣分： 微孔 <150nm 中孔 150-20 000nm 大孔 >20 000nm。 由于這些孔隙，特別是微孔提供了巨大的表面積。 活性炭微孔的孔隙容積一般只有 0.25-0.9mL/g，孔隙數量約為 1020 個/g,全部微孔表面積約 為 500-1500m2/g，通常以 BET 法測算，也有稱高達 3500-5000 m2/g 的。活性炭幾乎 95%以 上的表面積都在微孔中， 因此除了有些大分子進不了外， 微孔是決定活性炭吸附性能高低的 重要因素。中孔的孔隙容積一般約為 0.02-1.0mL/g，表面積最高可達幾百平方米，一般只有 活性炭總蠶種的約 5%。其作用能吸附蒸汽，并能為吸附物提供進入微孔的通道，又能直接 吸附較大的分子。 大孔的孔隙容積一般約為 0.2-0.5 mL/g，表面積只約 0.5-2 m2/g，其 作用一是使吸附質分子快速深入活性炭內部較小的孔隙中去； 二是作為催化載體時， 催化劑 常少量沉淀在微孔內，大都沉淀在大孔和中孔之中。 所提的活性炭表面積理應包括內 表面積和外表面積，事實上吸附性質主要來自巨大的內表面積，因此不能誤認為：把活性炭 研碎磨細會明顯提高表面積從而提高吸附力。 很多吸附是可逆的物理吸附，即被吸附 物為流體，在一定溫度和壓力下被活性炭吸附，在高溫低壓下被吸附物又解吸出來，活性炭 內表面恢復原狀。這是廣泛應用的物理吸附，學術上又稱為范德華吸附。 活性炭外觀 為暗黑色，具有良好吸附性能，化學性質穩定，可耐強酸及強堿，能經受水浸、高溫、密度 比水小，是多空的疏水性吸附劑。 活性炭的主要機理 活性炭是由含炭為主的物質作原料， 經高溫炭化和活化制得的疏水性吸附劑。 活性炭含 有大量微孔，具有巨大的比表面積，能有效地去除色度、臭味，可去除二級出水中大多數有 機污染物和某些無機物， 包含某些有毒的重金屬。 影響活性炭吸附的因素有： 活性炭的特性； 被吸附物的特性和濃度；廢水的 PH 值；懸浮固體含量等特性；接觸系統及運行方式等。活 性炭吸附是城市污水高級處理中最重要最有效的處理技術，得到廣泛的應用。 活性炭 能有效吸附氯代烴、 有機磷和氨基甲酸酯類殺蟲劑，還能吸附苯醚、 正硝基氯苯、萘、 乙烯、 二酚、苯粉、DDT、、烷基苯磺酸及許多酯類和芳烴化合物。二級出水中也含 有不被活性炭吸附的有機物， 如蛋白質的中間降解物質， 比原有的有機物更難被活性炭吸附， 活性炭對 THMS 的去除能力較低，僅達到 23-60%。活性炭吸附法與其他處理方法聯用，出 現了臭氧-活性炭法、混凝-吸附活性炭法、Habberer 工藝、活性炭-硅藻土法等，使活性炭的 吸附周期明顯延長，用量減少，處理效果和范圍大幅度提高。 活性炭吸附原理 活性炭是一種很細小的炭粒 有很大的表面積， 而且炭粒中還有更細小的孔——毛細管。 這種毛細管具有很強的吸附能力， 由于炭粒的表面積很大， 所以能與氣體 （雜質） 充分接觸。 當這些氣體（雜質）碰到毛細管被吸附，起凈化作用。活性炭的表面積研究是非常重要的， 活性炭的比表面積檢測數據只有采用 BET 方法檢測出來的結果才是真實可靠的，國內目前 有很多儀器只能做直接對比法的檢測， 現在國內也被淘汰了。 目前國內外比表面積測試統一 采用多點 BET 法，國內外制定出來的比表面積測定標準都是以 BET 測試方法為基礎的，請 參看我國國家標準（GB/T 19587-2004）-氣體吸附 BET 原理測定固態物質比表面積的方法。 比表面積檢測其實是比較耗費時間的工作， 由于樣品吸附能力的不同， 有些樣品的測試可能 需要耗費一整天的時間， 如果測試過程沒有實現完全自動化， 那測試人員就時刻都不能離開， 并且要高度集中，觀察儀表盤，操控旋鈕，稍不留神就會導致測試過程的失敗，這會浪費測 試人員很多的寶貴時間。F-Sorb 2400 比表面積測試儀是真正能夠實現 BET 法檢測功能的儀 器 （兼備直接對比法） 更重要的 F-Sorb 2400 比表面積測試儀是迄今為止國內唯一完全自動 ， 化智能化的比表面積檢測設備，其測試結果與國際一致性很高，穩定性也很好，同時減少人 為誤差， 提高測試結果精確性。 活性炭對各氣體的吸附能力 （單位： ml/cm3)： H2、 O2、N2、Cl2、CO2 4.5 、35、11、494、97 活性炭催化性 活性炭在許多吸附過程中伴有催化反應， 表現出催化劑的活性。 例如活性炭吸附二氧化 硫經催化氧化變成三氧化硫。 由于活性炭有特異的表面含氧化合物或絡合物的存在， 對多種反應具有催化劑的活性，例如使氯氣和一氧化碳生成光氣。 由于活性炭和載持 物之間會形成絡合物，這種絡合物催化劑使催化活性大增，例如載持鈀鹽的活性炭，即使沒 有銅鹽的催化劑存在，烯烴的氧化反應也能催化進行，而且速度快、選擇性高。 由于 活性炭具有發達的細孔結構、巨大的內表面積和很好的耐熱性、耐酸性、耐堿性，可作為催 化劑的載體。例如，有機化學中加氫、脫氫環化、異構化等的反應中，活性炭是鉑、鈀催化 劑的優良載體。它具有物理吸附和化學吸附的雙重特性，可以有選擇的吸附氣相、液相中的各 種物質，以達到脫色精制、消毒除臭和去污提純等目的。檢驗標準可按照中國國標 GB，或 按照其他國家標準，如：美國 ASTM，日本 JIS，德國 DIN 標準等。 活性炭吸附性 吸附性質是活性炭的首要性質。 活性炭具有像石墨晶粒卻無規則地排列的微晶。 在活化 過程中微晶間產生了形狀不同、大小不一的孔隙，假定活性炭的孔隙是圓筒孔形狀，活性炭 按一定方法計算孔隙的半徑大小可分為二類： (1) 按 IUPAC 分： 微孔 <1.0nm 中孔 1-25nm 大孔 >25nm。 (2) 按習慣分： 微孔 <150nm 中孔 150-20 000nm 大孔 >20 000nm。 由于這些孔隙，特別是微孔提供了巨大的表面積。 活性炭微孔的孔隙容積一般只有 0.25-0.9mL/g，孔隙數量約為 1020 個/g,全部微孔表面積約 為 500-1500m2/g，通常以 BET 法測算，也有稱高達 3500-5000 m2/g 的。活性炭幾乎 95%以 上的表面積都在微孔中， 因此除了有些大分子進不了外， 微孔是決定活性炭吸附性能高低的 重要因素。中孔的孔隙容積一般約為 0.02-1.0mL/g，表面積最高可達幾百平方米，一般只有 活性炭總蠶種的約 5%。其作用能吸附蒸汽，并能為吸附物提供進入微孔的通道，又能直接 吸附較大的分子。 大孔的孔隙容積一般約為 0.2-0.5 mL/g，表面積只約 0.5-2 m2/g，其 作用一是使吸附質分子快速深入活性炭內部較小的孔隙中去； 二是作為催化載體時， 催化劑 常少量沉淀在微孔內，大都沉淀在大孔和中孔之中。 所提的活性炭表面積理應包括內 表面積和外表面積，事實上吸附性質主要來自巨大的內表面積，因此不能誤認為：把活性炭 研碎磨細會明顯提高表面積從而提高吸附力。 很多吸附是可逆的物理吸附，即被吸附 物為流體，在一定溫度和壓力下被活性炭吸附，在高溫低壓下被吸附物又解吸出來，活性炭 內表面恢復原狀。這是廣泛應用的物理吸附，學術上又稱為范德華吸附。 活性炭外觀 為暗黑色，具有良好吸附性能，化學性質穩定，可耐強酸及強堿，能經受水浸、高溫、密度 比水小，是多空的疏水性吸附劑。 活性炭的主要機理 活性炭是由含炭為主的物質作原料， 經高溫炭化和活化制得的疏水性吸附劑。 活性炭含 有大量微孔，具有巨大的比表面積，能有效地去除色度、臭味，可去除二級出水中大多數有 機污染物和某些無機物， 包含某些有毒的重金屬。 影響活性炭吸附的因素有： 活性炭的特性； 被吸附物的特性和濃度；廢水的 PH 值；懸浮固體含量等特性；接觸系統及運行方式等。活 性炭吸附是城市污水高級處理中最重要最有效的處理技術，得到廣泛的應用。 活性炭 能有效吸附氯代烴、 有機磷和氨基甲酸酯類殺蟲劑，還能吸附苯醚、 正硝基氯苯、萘、 乙烯、 二酚、苯粉、DDT、、烷基苯磺酸及許多酯類和芳烴化合物。二級出水中也含 有不被活性炭吸附的有機物， 如蛋白質的中間降解物質， 比原有的有機物更難被活性炭吸附， 活性炭對 THMS 的去除能力較低，僅達到 23-60%。活性炭吸附法與其他處理方法聯用，出 現了臭氧-活性炭法、混凝-吸附活性炭法、Habberer 工藝、活性炭-硅藻土法等，使活性炭的 吸附周期明顯延長，用量減少，處理效果和范圍大幅度提高。 活性炭吸附原理 活性炭是一種很細小的炭粒 有很大的表面積， 而且炭粒中還有更細小的孔——毛細管。 這種毛細管具有很強的吸附能力， 由于炭粒的表面積很大， 所以能與氣體 （雜質） 充分接觸。 當這些氣體（雜質）碰到毛細管被吸附，起凈化作用。活性炭的表面積研究是非常重要的， 活性炭的比表面積檢測數據只有采用 BET 方法檢測出來的結果才是真實可靠的，國內目前 有很多儀器只能做直接對比法的檢測， 現在國內也被淘汰了。 目前國內外比表面積測試統一 采用多點 BET 法，國內外制定出來的比表面積測定標準都是以 BET 測試方法為基礎的，請 參看我國國家標準（GB/T 19587-2004）-氣體吸附 BET 原理測定固態物質比表面積的方法。 比表面積檢測其實是比較耗費時間的工作， 由于樣品吸附能力的不同， 有些樣品的測試可能 需要耗費一整天的時間， 如果測試過程沒有實現完全自動化， 那測試人員就時刻都不能離開， 并且要高度集中，觀察儀表盤，操控旋鈕，稍不留神就會導致測試過程的失敗，這會浪費測 試人員很多的寶貴時間。F-Sorb 2400 比表面積測試儀是真正能夠實現 BET 法檢測功能的儀 器 （兼備直接對比法） 更重要的 F-Sorb 2400 比表面積測試儀是迄今為止國內唯一完全自動 ， 化智能化的比表面積檢測設備，其測試結果與國際一致性很高，穩定性也很好，同時減少人 為誤差， 提高測試結果精確性。 活性炭對各氣體的吸附能力 （單位： ml/cm3)： H2、 O2、N2、Cl2、CO2 4.5 、35、11、494、97 活性炭催化性 活性炭在許多吸附過程中伴有催化反應， 表現出催化劑的活性。 例如活性炭吸附二氧化 硫經催化氧化變成三氧化硫。 由于活性炭有特異的表面含氧化合物或絡合物的存在， 對多種反應具有催化劑的活性，例如使氯氣和一氧化碳生成光氣。 由于活性炭和載持 物之間會形成絡合物，這種絡合物催化劑使催化活性大增，例如載持鈀鹽的活性炭，即使沒 有銅鹽的催化劑存在，烯烴的氧化反應也能催化進行，而且速度快、選擇性高。 由于 活性炭具有發達的細孔結構、巨大的內表面積和很好的耐熱性、耐酸性、耐堿性，可作為催 化劑的載體。例如，有機化學中加氫、脫氫環化、異構化等的反應中，活性炭是鉑、鈀催化 劑的優良載體。
