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隨著食品醫藥輕工環保等行業的發展,粉狀活性炭作為一種吸附脫色劑,其用量迅速增加。建國初期我國活性炭的年產量僅為多噸,至年,全國生產廠家有二百多個,年產量達萬噸。
根據活性炭的用途不同可將其制成粉狀和粒狀,粒狀活性炭又分定型炭例柱狀球狀等和非定型;根據生產中所用活化劑的不同又可將其分為物理法活性炭和化學法活性炭根據生產原料不同亦可分為木質炭和煤質炭,因木質原料孔隙度大,內部細胞組織有許多天然孔隙木炭的比表面積為使活化劑易進入,且接觸反應面大易活經,而煤則不同煤制焦炭的比表面積僅為故與活化劑的反應面比木炭小的多。
木質粉狀活性炭的生產方法化學法活性炭的成熟工藝為氯化鋅法,國內活性炭生產廠家大多采用該法,其活化原理為:氯化鋅在炭化活化中有脫水作用,使用機木質原料中的氫氧元素以水的形式逸出,如此可降低炭化活化溫度,改變熱解路線,另外氯化鋅溶液對木質原料有溶解侵蝕作用,故可順利滲透到原料內部,到達木質原料中纖維形成的細孔中,以實現完全活化,活化過程中氯化鋅多數留在炭中起骨架作用,而形成的炭則沉積在骨架上,當后用水洗掉氯化鋅后,則木質粉狀活性炭形成多孔,從而具有吸附脫色作用。
柱狀活性炭對水體中的揮發性有機物有比較好的吸附效果,可使水體中各種揮發性有機物去除率達到25%~65%。比較各種不同分子量有機物的吸附規律可以看出,對于揮發性有機物,分子量越大,它們的去除率就越高。這與苯酚與陽離子嫩黃的吸附規律類似,即對于水體中的小分子有機物而言,分子量越大,越容易被活性炭吸附。
活性炭對分子量小于480以下的可提取有機物有著很好的去除效果,而對大分子有機物的去除效率很低。這主要是由于活性炭的微孔結構空問位阻效應,太大的有機物分子不能進入到活性炭的孔隙內部,只能在活性炭的表面吸附,通過對活性炭對揮發性及有機物的吸附效果進行對比得出以下結論:活性炭對揮發性有機物與可提取有機物吸附有著較大的差別。揮發性有機物隨分子量的增大,其吸附效果越好,而可提取有機物隨分子量的減小,其吸附效果越好。這主要是由于揮發性的有機物主要是一些極性比較小的有機物,而可提取的有機物是極性比較大的有機物,活性炭本身可以看作是一個非極性吸附劑,對水中非極性物質的吸附能力大于極性物質的吸附能力。而且,吸附質分子大小與活性炭呈一定比例時,有利于吸附。對于極性較小的分子,分子量越大,越有利于吸附。
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