煤質(zhì)柱狀活性炭物理吸附性特征介紹

一般性質(zhì)煤質(zhì)柱狀活性炭外觀為暗黑色，只有良好的吸附性能，化學(xué)穩(wěn)定性好，可耐強(qiáng)酸及強(qiáng)堿，能經(jīng)受水浸，高溫。比重比水輕，是多孔性的疏水性吸附劑。細(xì)孔結(jié)構(gòu)和細(xì)孔分布活性炭在制造過程中，揮發(fā)性有機(jī)物去除后，晶格間生成的空隙形成許多形狀和大小不同的細(xì)孔。這些細(xì)孔壁的總表面積(比表面積)一般高達(dá)500~1700m2/g,這就是煤質(zhì)柱狀活性炭吸附能力強(qiáng)、吸附容量大的主要原因。表面積相同的炭，對同一種物質(zhì)的吸附容量有時(shí)也不同，這與活性炭的細(xì)孔結(jié)構(gòu)和細(xì)孔分布有關(guān)。

煤質(zhì)柱狀活性炭小微孔容積約為0.15~0.90ml/g，表面積占活性炭總表面積的95%以上，因此煤質(zhì)柱狀活性炭與其他吸附劑相比，具有小微孔特別發(fā)達(dá)的特征。過渡孔的容積為0.02~0.10ml/g，表面積不超過單位重量吸附劑總面積的5%，液相吸附時(shí)，吸附質(zhì)(溶質(zhì))分子直徑較大，如著色成份的分子直徑多在30A以上，這時(shí)小微孔幾乎不起作用。有些吸附質(zhì)通過過渡孔作為通道擴(kuò)散到小微孔中去，因此吸附質(zhì)的擴(kuò)散速度受過渡孔多少的影響。液相吸附時(shí)，過渡孔的數(shù)量有一定的要求是重要的。大微孔容積為0.2~0.5ml/g，表面積只有0.5~2m2/g。對液相物理吸附，大微孔的作用不大，但作為觸媒載體時(shí)，大孔的作用甚為顯著。

煤質(zhì)柱狀活性炭的性質(zhì)受多種因素的影響，不同的原料、不同的活化方法及條件，制得的活性炭的細(xì)孔半徑也不同，表面積多占比例也不同。在組成活性炭的元素中，炭占70~95%，此外還含有兩種混合物，一是由于原料中本來就存在炭化過程中不完全炭化而殘留在活性炭結(jié)構(gòu)中，或在活化時(shí)以化學(xué)鍵結(jié)合的氧和氫。另一種是灰分，構(gòu)成活性炭的無機(jī)部分。灰分的含量及組成隨活性炭的種類而異，煤質(zhì)柱狀活性炭中氫和氧的存在對活性炭的吸附及其他特性有很大的影響。在炭化及活化的過程中，由于氫和氧與碳以化學(xué)鍵結(jié)合，使活性炭的表面上有各種有機(jī)官能團(tuán)型式的氧化物及碳?xì)浠铮@些氧化物是活性炭與吸附質(zhì)分子發(fā)生化學(xué)作用，顯示出活性炭的選擇吸附性，活性炭在活化和后處理(酸洗或堿洗)得過程中，是活性炭表面帶有在水溶液中呈酸性的pH值。活性炭在后處理時(shí)對酸、堿的吸附量，與活化溫度有密切的關(guān)系。由于粒狀炭的應(yīng)用具有工藝簡單、操作方便、所以其使用范圍逐漸擴(kuò)大。