一篇文章带你看懂如何挑选活性炭

      1、什么是活性炭？

      活性炭是一种含碳资料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构兴旺，比外表积大、吸附才能强的一类微晶质碳素资料，是一种常用的吸附剂、催化剂或催化剂载体。活性炭按质料来源可分为：木质活性炭、果壳活性炭、兽骨/血活性炭、矿物质料活性炭、合成树脂活性炭、橡胶/塑料活性炭、再生活性炭等；活性炭按外观形态可分为：粉状、颗粒状、不规则颗粒状、圆柱形、球形和纤维状等。活性炭的应用极其广泛，其用途几乎涉及一切的国民经济部门和人们日常日子，如水质净化、黄金提取、糖液脱色、药品针剂提炼、血液净化、空气净化、人体安全防护等。

      2、活性炭的成分及制造

      活性炭资料是经过加工处理所得的无定形碳，具有很大的比外表积，对气体、溶液中的无机或有机物质及胶体颗粒等都有杰出的吸附才能。活性炭资料首要包括活性炭（AcTIvated Carbon ， A C ）和活性炭纤维（AcTIvated Carbon Fibers， ACF ）等。活性炭资料作为一种功能优良的吸附剂，首要是因为其具有独特的吸附外表结构特性和外表化学功能所决定的。活性炭资料的化学性质稳定，机械强度高，耐酸、耐碱、耐热，不溶于水与有机溶剂，能够再生使用，已经广泛地应用于化工、环保、食物加工、冶金、药物精制、军事化学防护等各个领域 。现在，改性活性炭资料被广泛用于污水处理、大气污染防治等领域，在治理环境污染方面越来越显示出其诱人的美好前景。

      活性炭80%-90%以上由碳元素组成，这也是活性炭为疏水性吸附剂的原因。除了碳元素外，还包括有两类掺和物：一类是化学结合的元素，首要是氧和氢，这些元素是因为未彻底炭化而残留在炭中，或者在活化进程中，外来的非碳元素与活性炭外表化学结合，如用水蒸气活化时，活性炭外表被氧化或水蒸气氧化；另一类掺和物是灰分，它是活性炭的无机部分。

      活性炭的首要质料几乎能够是一切富含碳的有机资料，如煤、木材、果壳、椰壳、核桃壳、杏壳、枣壳等。这些含碳资料在活化炉中，在高温和一定压力下经过热解效果被转换成活性炭。在此活化进程中，巨大的外表积和复杂的孔隙结构逐步构成， 而所谓的吸附进程正是在这些孔隙中和外表上进行的，活性炭中孔隙的巨细对吸附质有挑选吸附的效果，这是因为大分子不能进入比它孔隙小的活性炭孔径内的原因。活性炭是由含炭为主的物质作质料，经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭含有大量微孔，具有巨大无比的外表积，能有效地去除色度、臭味，可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物，包括某些有毒的重金属。

      3、活性炭的原理

      1、过滤原理

      活性炭过滤器是将水中悬浮状况的污染物进行截留的进程，被截留的悬浮物充塞于活性炭间的空隙。滤层孔隙尺度以及孔隙率的巨细，随活性炭料粒度的加大而增大。即活性炭粒度越粗，可容纳悬浮物的空间越大。其表现为过滤才能增强，纳污才能添加，截污量增大。一起，活性炭滤层孔隙越大，水中悬浮物越能被更深地输送至下一层活性炭滤层，在有足够维护厚度的条件下，悬浮物能够更多地被截留，使中下层滤层更好地发挥截留效果，机组截污量添加。

      从严格的理论上讲，活性炭所具有的对悬浮物的截留才能来自活性炭所提供的外表积。流速低时，机组的过滤才能首要地来自活性炭的筛除效果，而流速快时，过滤才能来自活性炭颗粒外表的吸附效果，在过滤进程中活性炭所提供的颗粒外表积越大，对水中悬浮物的附着力越强。

      2、吸附原理

      依据吸附进程中活性炭分子和污染物分子之间效果力的不同，可将吸附分为两大类：物理吸赞同化学吸附（又称活性吸附）。在吸附进程中，当活性炭分子和污染物分子之间的效果力是范德华力（或静电引力）时称为物理吸附；当活性炭分子和污染物分 子之间的效果力是化学键时称为化学吸附。物理吸附的吸附强度首要与活性炭的物理性质有关，与活性炭的化学性质根本无关。因为范德华力较弱，对污染物分子的结构影响不大，这种力与分子间内聚力一样，故可把物理吸附类比为凝聚现象。物理吸附时污染物的化学性质依然保持不变。

      因为化学键强，对污染物分子的结构影响较大，故可把化学吸附看做化学反应，是污染物与活性炭间化学效果的结果。化学吸附一般包括电子对同享或电子搬运，而不是简略的微扰或弱极化效果，是不可逆的化学反应进程。物理吸赞同化学吸附的根本区别在于发生吸附键的效果力。

      吸附进程是污染物分子被吸附到固体外表的进程，分子的自由能会降低，因此，吸附进程是放热进程，所放出的热称为该污染物在此固体外表上的吸附热。因为物理吸赞同化学吸附的效果力不同，它们在吸附热、吸附速率、吸附活化能、吸附温度、挑选性、吸附层数和吸附光谱等方面表现出一定的差异。

      活性炭吸附技术在国内用于医药、化工和食物等工业的精制和脱色已有多年历史。20世纪70年代开端用于工业废水处理。生产实践标明，活性炭对水中微量有机污染物具有卓越的吸附性，它对纺织印染、染料化工、食物加工和有机化工等工业废水都有杰出的吸附效果。一般情况下，对废水中以BOD、COD等归纳指标表明的有机物，如合成染料、外表性剂、酚类、苯类、有机氯、农药和石油化工产品等，都有独特的去除才能。所以，活性炭吸附法已逐步成为工业废水二级或三级处理的首要方法之一。

      吸附是一种物质附着在另一种物质外表上的缓慢效果进程。吸附是一种界面现象，其与外表张力、外表能的变化有关。引起吸附的推动才能有两种，一种是溶剂水对疏水物质的排斥力，另一种是固体对溶质的亲和吸引力。废水处理中的吸附，多数是这两种力归纳效果的结果。活性炭的比外表积和孔隙结构直接影响其吸附才能，在挑选活性炭时，应依据废水的水质经过试验确认。对印染废水宜挑选过渡孔兴旺的炭种。此外，灰分也有影响，灰分愈小，吸附功能愈好；吸附质分子的巨细与炭孔隙直径愈接近，愈简单被吸附；吸附质浓度对活性炭吸附量也有影响。在一定浓度范围内，吸附量是随吸附质浓度的增大而添加的。另外，水温和pH值也有影响。吸附量随水温的升高而减少。