活性炭性能作用工作原理，活性炭適用范圍，活性炭方法

活性炭性能作用工作原理，活性炭適用范圍，活性炭方法

活性炭是一種由含碳材料制成的外觀呈黑色，內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達、表面積大，吸附能力強的一類微晶質(zhì)碳素材料。它是一種常用的吸附劑、催化劑或催化劑載體，廣泛應(yīng)用于幾乎所有的國民經(jīng)濟部門和人們的日常生活。
一. 活性炭分類－由于原料來源、制造方法、外觀形狀和應(yīng)用場合不同,活性炭品種不下千種。
（1 ）、按原料來源分，可分為木質(zhì)活性炭(如椰殼活性炭、杏殼活性炭、木質(zhì)粉炭等)、 礦物質(zhì)原料活性炭(各種煤和石油及其加工產(chǎn)物為原料制成的活性炭)、其它原料制成的活性炭(如廢橡膠、廢塑料等制成的活性炭)。
（2 ）、按制造方法分，可分為化學(xué)法活性炭(化學(xué)炭)
將含碳原料與某些化學(xué)藥品混合后進行熱處理，制取活性炭的方法叫化學(xué)法。用化學(xué)法生產(chǎn)的活性炭又稱為化學(xué)法活性炭或化學(xué)炭。
可以作為化學(xué)法的化學(xué)藥品又稱作活化劑，活化劑有氯化鋅、氯化鈣、碳酸鉀、磷酸、磷酸二氫鉀、硫化鉀、硫酸、氫氧化鉀、氫氧化鈉、硼酸等，總之許多酸、堿、鹽都可以用作活化劑，主要從活性炭的性能和經(jīng)濟性來考慮采用何種活化劑。
一般說來，化學(xué)炭的孔隙中次微孔、中孔（即孔直徑或孔寬大于1.5納米的孔隙）較發(fā)達，主要用于液相吸附精制和溶劑回收的氣相（蒸汽）吸附場合。
化學(xué)法制造活性炭由于加入了化學(xué)藥品在制造過程中應(yīng)當(dāng)極其重視環(huán)境保護以及產(chǎn)品中可能存在微量非原料帶入的元素的影響問題。
二、物理法活性炭
以炭為原料用水蒸汽、二氧化碳、空氣（主要是氧）或它們的混合物（煙道氣）為活化介質(zhì)，在高溫下（600～1000℃）進行活化制取活性炭的方法叫物理法。物理法制造的活性炭叫物理法活性炭，也稱作物理炭。一般說來物理炭的微孔（孔直徑或孔寬小于1.5納米的孔隙）發(fā)達，主要用于氣相吸附場合或小分子液相吸附場合。
（1）、化學(xué)--物理法或物理--化學(xué)法活性炭
在了解化學(xué)炭和物理炭的同時，還應(yīng)當(dāng)提及化學(xué)--物理法或物理--化學(xué)法活性炭。選用不同的原料和采用不同的化學(xué)法與物理法的組合可以對活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)進行調(diào)控，從而制取許多性能不同的活性炭。這種化學(xué)--物理法或物理--化學(xué)法是許多年來及今后相當(dāng)長時期內(nèi)世界各國活性炭工作者非常關(guān)注的活性炭制取方法。
三、按外觀形狀分
（1）、 粉狀活性炭
一般將90%以上通過80目標(biāo)準(zhǔn)篩或粒度小于0.175mm的活性炭通稱粉狀活性炭或粉狀炭。粉狀炭在使用時有吸附速度較快，吸附能力使用充分等優(yōu)點，但需專有的分離方法。隨著分離技術(shù)的進步和某些應(yīng)用要求的出現(xiàn)，粉狀炭的粒度有越來越細化的傾向，有的場合已達到微米甚至納米級。
（2）、 顆粒活性炭
通常把粒度大于0.175mm的活性炭稱作顆粒活性炭。
顆料活性炭又分為下列幾種。
（3）、不定型顆料活性炭
不定型顆料活性炭一般由顆料狀原料經(jīng)炭化、活化，然后破碎篩分至需要粒度制成，也可以用粉狀活性炭加入適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)劑經(jīng)適當(dāng)加工而成。
（4）、 柱壯活性炭
園柱形活性炭又稱柱狀活性炭，一般由粉狀原料和粘結(jié)劑經(jīng)混捏、擠壓成型再經(jīng)炭化、活化等工序制成。也可以用粉狀活性炭加粘結(jié)劑擠壓成型。柱狀炭又有實心和中空之分，中空柱狀炭是柱狀炭內(nèi)有人造的一個或若干個有規(guī)則的小孔。
（5）、球形活性炭
球形活性炭故名思義是園球形的活性炭，它的制取方法與柱狀炭類似，但有成球過程。也可以用液態(tài)含碳原料經(jīng)噴霧造粒、氧化、炭化、活化制成，還可以用粉狀活性炭加粘結(jié)劑成球加工而成。球形活性炭也有實心和空心球形活性炭之分。
（6）、其它形狀的活性炭
除了粉狀活性炭和顆粒活性炭兩大類外，還有其他形狀的，如活性炭纖維、活性炭纖維毯、活性炭布、蜂窩狀活性炭、活性炭板等等。
四、 按應(yīng)適用范圍；

前已述及活性炭廣泛應(yīng)用于幾乎所有國民經(jīng)濟部門和人們的日常生活，正因為如此，按活性炭應(yīng)用場合進行分類是很困難的，問題在于同一種活性炭可以應(yīng)用于多種場合，而某種場合又可以用多種活性炭達到相同的目的。人們往往是由應(yīng)用來獲得對活性炭的認識的，所以往往在活性炭詞語前冠似×××活性炭也作為的定俗成的活性炭的模糊分類方法。如糖用活性炭、針劑活性炭、味精活性炭、凈水活性炭等等。
活性炭由于具有吸附、催化和一定的化學(xué)反應(yīng)性能，同時又具有物理、化學(xué)的相對穩(wěn)定性。廣泛應(yīng)用于幾乎所有國民經(jīng)濟部門和人們的目常生活。
（1 ）、活性炭在氣（汽）相吸附中的應(yīng)用
活性炭在氣（汽）相吸附中的大規(guī)模應(yīng)用是從第一次世界大戰(zhàn)中的毒氣防護開始的。此后，逐漸向其他領(lǐng)域擴展，歸納起來其主要應(yīng)用如下。
（2）、有毒或有害氣體的防護
防毒面具、口罩和防護服是活性炭應(yīng)用的典型代表。
（3）、氣（汽）體的凈化、精制和分離
空氣凈化、空氣的氮、氧吸附分離和純化；工業(yè)氫的度壓吸附分離和提純；溶劑回收；煙氣中去除二氧化硫和氮氧化合物；空調(diào)；航天和深海潛艇的工作環(huán)境的氣體凈化等部離不開活性炭。
（4）、活性炭在液相吸附中的應(yīng)用
活性炭最早的應(yīng)用是從歐洲人精制糖液開始的。現(xiàn)在活性炭在液相吸附中的應(yīng)用乙遍及許多工業(yè)部門和人們的日常生活。
（5）、 食品工業(yè)中的應(yīng)用
所有甜味劑、調(diào)味品、食用油脂、飲料都使用活性炭進行脫色精制。到目前為止，這方面的應(yīng)用仍然是活性炭最廣闊的市場之一，特別是正在實現(xiàn)工業(yè)化的我國和許多發(fā)展中國家。
（6）、 制藥工業(yè)中的應(yīng)用
所有人工合面和生物制藥的原料藥，尤其是西藥都采用活性炭進行脫色精制。活性炭吸附的主要作用是去除雜質(zhì)、提高純度和去除致熱源。這是活性炭又一廣大市場之一。
（7）、活性炭在化學(xué)工業(yè)和其他工業(yè)中的應(yīng)用
活性炭在石化工業(yè)中的油品精制、脫硫、脫臭、催化劑載體；無機化工中的含用和醫(yī)藥級制品的精制提純；治金工業(yè)中特別是濕法冶金中的金、鉑等貴金屬的提取以及染織工業(yè)中的染料、媒染劑等都逐漸使用活性炭，是近幾十年來活性炭新開發(fā)的市場。
（8）、活性炭在環(huán)境保護中的應(yīng)用
活性炭的應(yīng)用中，從上世紀(jì)六、七十年代起環(huán)境保護逐漸成為活性炭最大的消費領(lǐng)域，包括氣、液相吸附的環(huán)保用活性炭往往占發(fā)達國家總用量的60%以上。環(huán)保中的氣相處理是各種工業(yè)生活廢氣的凈化和回收有用溶劑。環(huán)保中的液相汲附處理中主要用于人們生活的上、下水和工業(yè)廢水的處理上。發(fā)達國家的人們的飲用水、城市生活廢水、工業(yè)廢水基本上都采用包括活性炭處理在內(nèi)的三級凈化，發(fā)達國家用于水處理的活性炭約占其總用量的40～50%。我國開始重視環(huán)境問題，預(yù)期不遠將來，活性炭在我國水處理中將獲得躍式的發(fā)展。
（9）、 活性炭在高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用進展
近二十年來高新技術(shù)已成國世界各國經(jīng)濟發(fā)展的競技物。科技的迅速發(fā)展促進了活性炭的發(fā)高比表面、高孔容、高吸附容量的高性能活性炭、超細活性炭、活性炭各種各樣的制品不斷涌現(xiàn)。而這些活性炭新品系在高新電子電極、新型催化劑截體、電能和高能量密度物質(zhì)（如壓縮或液化氫氣、天然氣等）和貯存。電動汽車、功能性綠色環(huán)保等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用都屢見有關(guān)文獻，不少已投放市場。我國的活性炭工作者也在不懈努力，有些方面已取得突破，可以預(yù)期在新世紀(jì)里我國活性炭在高新技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒄加幸幌�之地�?/p>