活性炭灰分与灰分对活性炭的功能影响

白云碳素原创    
2019-05-30 09:38:31
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活性炭的非碳物质一般只有两类,一类是杂原子如氧、氮、硫、氢等,一般存在于石墨微晶结构的边缘上,另一类是无机矿物质,也就是活性炭灰分的来源部分,这些无机矿物质大多以化学方式与炭表面相连。

活性炭中矿物质的矿物质的含量与原料有很大关系,如木炭原料中的灰分仅为0.8-1.25%,煤的灰分一般在12%左右,这样木质活性炭的灰分低于4%,而煤质活性炭的灰分大多高达20%。
活性炭灰分

相比之下,以人工合成的有机物为原料制备的活性炭的灰分就低得多。塑料做原料时,活性炭的灰分<0.5-1.0%;用酚醛树脂和聚偏二氯乙烯制的活性炭灰分<0.01%。另外,活性炭灰分的含量受活化和后处理方法的影响也很大。例如,以植物为原料用氯化锌法制得的活性炭灰分<4%,物理法活化的活性炭的灰分<8%,但是经酸洗和水洗后处理,灰分一般也可以降低到4-5%以下。

活性炭的矿物质的组成主要是氧化物,以及少量的硫酸盐、碳酸盐以及铁、铝、钙、钾、钠、镁等金属的化合物,根据原料的不同还有不定量的硅。

很少的灰分含量对活性炭的性能就有很大的影响。

无机质灰分的存在对活性炭活化过程炭孔的形成存在影响。无机矿物质对碳与水蒸气反应的催化作用使得活性炭的孔隙由小变大,结果造成了中孔和大孔增大,活性炭比表面积下降。

活性炭的灰分在气相吸附中是惰性物质,而在液相吸附中根据灰分中氧化物及碱金属盐的含量有不同程度的不利影响。活性炭中无机质含量的增大,意味着碳含量的降低,比表面积等指标必然下降。因此通常在活性炭的加工制造中,都需要对活性炭进行脱灰处理。