一篇文章帶你看懂如何挑選活性炭

      1、什么是活性炭？

      活性炭是一種含碳資料制成的外觀呈黑色，內部孔隙結構興旺，比外表積大、吸附才能強的一類微晶質碳素資料，是一種常用的吸附劑、催化劑或催化劑載體。活性炭按質料來源可分為：木質活性炭、果殼活性炭、獸骨/血活性炭、礦物質料活性炭、合成樹脂活性炭、橡膠/塑料活性炭、再生活性炭等；活性炭按外觀形態可分為：粉狀、顆粒狀、不規則顆粒狀、圓柱形、球形和纖維狀等。活性炭的應用極其廣泛，其用途幾乎涉及一切的國民經濟部門和人們日常日子，如水質凈化、黃金提取、糖液脫色、藥品針劑提煉、血液凈化、空氣凈化、人體安全防護等。

      2、活性炭的成分及制造

      活性炭資料是經過加工處理所得的無定形碳，具有很大的比外表積，對氣體、溶液中的無機或有機物質及膠體顆粒等都有杰出的吸附才能。活性炭資料首要包括活性炭（AcTIvated Carbon ， A C ）和活性炭纖維（AcTIvated Carbon Fibers， ACF ）等。活性炭資料作為一種功能優良的吸附劑，首要是因為其具有獨特的吸附外表結構特性和外表化學功能所決定的。活性炭資料的化學性質穩定，機械強度高，耐酸、耐堿、耐熱，不溶于水與有機溶劑，能夠再生使用，已經廣泛地應用于化工、環保、食物加工、冶金、藥物精制、軍事化學防護等各個領域 。現在，改性活性炭資料被廣泛用于污水處理、大氣污染防治等領域，在治理環境污染方面越來越顯示出其誘人的美好前景。

      活性炭80%-90%以上由碳元素組成，這也是活性炭為疏水性吸附劑的原因。除了碳元素外，還包括有兩類摻和物：一類是化學結合的元素，首要是氧和氫，這些元素是因為未徹底炭化而殘留在炭中，或者在活化進程中，外來的非碳元素與活性炭外表化學結合，如用水蒸氣活化時，活性炭外表被氧化或水蒸氣氧化；另一類摻和物是灰分，它是活性炭的無機部分。

      活性炭的首要質料幾乎能夠是一切富含碳的有機資料，如煤、木材、果殼、椰殼、核桃殼、杏殼、棗殼等。這些含碳資料在活化爐中，在高溫和一定壓力下經過熱解效果被轉換成活性炭。在此活化進程中，巨大的外表積和復雜的孔隙結構逐步構成， 而所謂的吸附進程正是在這些孔隙中和外表上進行的，活性炭中孔隙的巨細對吸附質有挑選吸附的效果，這是因為大分子不能進入比它孔隙小的活性炭孔徑內的原因。活性炭是由含炭為主的物質作質料，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，具有巨大無比的外表積，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，包括某些有毒的重金屬。

      3、活性炭的原理

      1、過濾原理

      活性炭過濾器是將水中懸浮狀況的污染物進行截留的進程，被截留的懸浮物充塞于活性炭間的空隙。濾層孔隙尺度以及孔隙率的巨細，隨活性炭料粒度的加大而增大。即活性炭粒度越粗，可容納懸浮物的空間越大。其表現為過濾才能增強，納污才能添加，截污量增大。一起，活性炭濾層孔隙越大，水中懸浮物越能被更深地輸送至下一層活性炭濾層，在有足夠維護厚度的條件下，懸浮物能夠更多地被截留，使中下層濾層更好地發揮截留效果，機組截污量添加。

      從嚴格的理論上講，活性炭所具有的對懸浮物的截留才能來自活性炭所提供的外表積。流速低時，機組的過濾才能首要地來自活性炭的篩除效果，而流速快時，過濾才能來自活性炭顆粒外表的吸附效果，在過濾進程中活性炭所提供的顆粒外表積越大，對水中懸浮物的附著力越強。

      2、吸附原理

      依據吸附進程中活性炭分子和污染物分子之間效果力的不同，可將吸附分為兩大類：物理吸贊同化學吸附（又稱活性吸附）。在吸附進程中，當活性炭分子和污染物分子之間的效果力是范德華力（或靜電引力）時稱為物理吸附；當活性炭分子和污染物分 子之間的效果力是化學鍵時稱為化學吸附。物理吸附的吸附強度首要與活性炭的物理性質有關，與活性炭的化學性質根本無關。因為范德華力較弱，對污染物分子的結構影響不大，這種力與分子間內聚力一樣，故可把物理吸附類比為凝聚現象。物理吸附時污染物的化學性質依然保持不變。

      因為化學鍵強，對污染物分子的結構影響較大，故可把化學吸附看做化學反應，是污染物與活性炭間化學效果的結果。化學吸附一般包括電子對同享或電子搬運，而不是簡略的微擾或弱極化效果，是不可逆的化學反應進程。物理吸贊同化學吸附的根本區別在于發生吸附鍵的效果力。

      吸附進程是污染物分子被吸附到固體外表的進程，分子的自由能會降低，因此，吸附進程是放熱進程，所放出的熱稱為該污染物在此固體外表上的吸附熱。因為物理吸贊同化學吸附的效果力不同，它們在吸附熱、吸附速率、吸附活化能、吸附溫度、挑選性、吸附層數和吸附光譜等方面表現出一定的差異。

      活性炭吸附技術在國內用于醫藥、化工和食物等工業的精制和脫色已有多年歷史。20世紀70年代開端用于工業廢水處理。生產實踐標明，活性炭對水中微量有機污染物具有卓越的吸附性，它對紡織印染、染料化工、食物加工和有機化工等工業廢水都有杰出的吸附效果。一般情況下，對廢水中以BOD、COD等歸納指標表明的有機物，如合成染料、外表性劑、酚類、苯類、有機氯、農藥和石油化工產品等，都有獨特的去除才能。所以，活性炭吸附法已逐步成為工業廢水二級或三級處理的首要方法之一。

      吸附是一種物質附著在另一種物質外表上的緩慢效果進程。吸附是一種界面現象，其與外表張力、外表能的變化有關。引起吸附的推動才能有兩種，一種是溶劑水對疏水物質的排斥力，另一種是固體對溶質的親和吸引力。廢水處理中的吸附，多數是這兩種力歸納效果的結果。活性炭的比外表積和孔隙結構直接影響其吸附才能，在挑選活性炭時，應依據廢水的水質經過試驗確認。對印染廢水宜挑選過渡孔興旺的炭種。此外，灰分也有影響，灰分愈小，吸附功能愈好；吸附質分子的巨細與炭孔隙直徑愈接近，愈簡單被吸附；吸附質濃度對活性炭吸附量也有影響。在一定濃度范圍內，吸附量是隨吸附質濃度的增大而添加的。另外，水溫和pH值也有影響。吸附量隨水溫的升高而減少。