活性炭具有吸附性、催化性、耐磨性等。活性炭是由木質、煤質和石油焦等含碳的原料經熱解、活化加工制備而成,具有發達的孔隙結構、較大的比表面積和豐富的表面化學基團,特異性吸附能力較強的炭材料的統稱。
活性炭的性質
1、化學性
活性炭的吸附除瞭物理吸附,還有化學吸附。活性炭的吸附性既取決於孔隙結構,又取決於化學組成。活性炭不僅含碳,而且含少量的化學結合、功能團開工的氧和氫,例如羰基、羧基、酚類、內酯類、醌類、醚類。
這些表面上含有的氧化物和絡合物,有些來自原料的衍生物,有些是在活化時、活化後由空氣或水蒸氣的作用而生成。有時還會生成表面硫化物和氯化物。在活化中原料所含礦物質集中到活性炭裡成為灰分,灰分的主要成分是堿金屬和堿土金屬的鹽類,如碳酸鹽和磷酸鹽等。
2、催化性
活性炭在許多吸附過程中伴有催化任憑,表現出催化劑的活性。例如活性炭吸附二氧化硫經催化氧化變成三氧化硫。由於活性炭有特異的表面含氧化合物或絡合物的存在,對多種反應具有催化劑的活性,例如使氯氣和一氧化碳生成光氣。
由於活性炭和載持物之間會形成絡合物,這種絡合物催化劑使催化活性大增,例如載持鈀鹽的活性炭,即使沒有銅鹽的催化劑存在,烯烴的氧化反應也能催化進行,而且速度快、選擇性高。
由於活性炭具有發達的細孔結構、巨大的內表面積和很好的耐熱性、耐酸性、耐堿性,可作為催化劑的載體。例如,有機化學中加氫、脫氫環化、異構化等的反應中,活性炭是鉑、鈀催化劑的優良載體。
3、機械性
(1)粒度:采用一套標準篩篩分法,求出留在和通過每隻篩子的活性炭重量,表示粒度分佈。
(2)靜觀密度或堆密度:飲食孔隙容積和顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。
(3)體積密度和顆粒密度:飲食孔隙容積而不飲食顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。
(4)強度:即活性炭的耐破碎性。
(5)耐磨性:即耐磨損或抗磨擦的性能。
活性炭按用途的分類
1、溶劑回收用煤質顆粒活性炭
以天然優質煤為原料,采用物理活化法精制而成,黑色顆粒狀、無毒無味、孔隙發達,三類孔分佈合理,具有較強的吸附能力。在較寬的濃度范圍內對大多數有機溶劑蒸汽有較強的吸附能力,廣泛適用於苯、二甲苯、醚、乙醇、丙酮、汽油、三氯甲烷、四氯甲烷等有機溶劑回收。
2、凈水用活性炭
以優質天然原料,采用物理活化法精制而成,為黑色顆粒狀(或粉狀),無毒無味,具有吸附能力強,過濾速度快等優點,能有效吸附液相中小分子結構和大分子結構的不良物質,廣泛應用於飲用水的提純凈化及工業廢水、污水、江河污水水質的除臭凈化、深度改良。
3、空氣凈化用活性炭
以優質煤為原料,采用催化活化精制而成,黑色柱狀顆粒,無毒無味,具有吸附能力強,易於解吸等特點,廣泛應用於氣相吸附的溶劑回收、室內氣體凈化、工業廢氣治理、煙氣凈化以及毒氣防護等。
4、脫硫用煤質顆粒活性炭
采用優質天然煤為原料,物理活化法精制而成,黑色顆粒狀、無毒無味,具有較大的硫容量。脫硫效率高、機械強度好、穿透阻力小易於再生等特點,廣泛適用於熱電廠、石油化工、煤氣、天然氣等氣體脫硫。