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形状分类符号
各类形状的活性炭的分类符号,以形状名称英文单词的首字母大写表示,若形状名称首字母重复,在英文单词首字母后缀一个小写英文字母,该字母来源于该形状的英文单词(辅音优先)。对于破碎状活性炭来讲,除木质破碎状活性炭外,煤质破碎状活性炭现有三类,这三类破碎状煤质活性炭生产工艺不同,质量指标和应用领域也有较大差别,为方便厂商和应用客户对破碎状煤质活性炭加以区别, 标准对破碎状活性炭的形状命名分类符号做了如下规定:破碎状活性炭的形状分类符号由G和具体各类破碎状活性炭的名称英文单词的首字母大写表示在 G 后下脚标处,共同表示,如:压块破碎活性炭(煤质)表示为GB [1] 。 形状命名具体分类见2016年发布的中国 标准GB/T 32560-2016 《活性炭分类与命名》
活性炭中的孔比表面积占活性炭比表面积的95%以上,在很大程度上决定了活性炭的吸附容量。中孔比表面积占活性炭比表面积的5%左右,是不能进入孔的较大分子的吸附位,在较高的相对压力下产生毛细管凝聚。大孔比表面积一般不超过0.5m2/g,仅仅是吸附质分子到达孔和中孔的通道,对吸附过程影响不大。
表面化学性质
活性炭内部具有晶体结构和孔隙结构,活性炭表面也有一定的化学结构。活性炭吸附性能不仅取决于活性炭的物理(孔隙)结构,而且还取决于活性炭表面的化学结构。在活性炭制备过程中,炭化阶段形成的芳香片的边缘化学键断裂形成具有未成对电子的边缘碳原子。这些边缘碳原子具有未饱和的化学键,这些表面基团的存在毫无疑问地影响到活性炭的吸附性能。
根据活性炭的外形,通常分为粉状和粒状两大类。粒状活性炭又有圆柱形、球形、空心圆柱形和空心球形以及不规则形状的破碎炭等。随着现代工业和科学技术的发展,出现了许多活性炭新品种,如炭分子筛、球炭、活性炭纳米管、活性炭纤维等。 [5]
孔隙结构
活性炭是由石墨晶、单一平面网状碳和无定形碳三部分组成,其中石墨晶是构成活性炭的主体部分。活性炭的晶结构不同于石墨的晶结构,其晶结构的层间距在0.34~0.35nm之间,间隙大。即使温度高达2000 ℃以上也难以转化为石墨,这种晶结构称为非石墨晶,绝大部分活性炭属于非石墨结构。石墨型结构的晶排列较有规则,可经处理后转化为石墨。非石墨状晶结构使活性炭具有发达的孔隙结构,其孔隙结构可由孔径分布表征。活性炭的孔径分布范围很宽,从小于1nm到数千nm。有学者提出将活性炭的孔径分为三类:孔径小于2nm为孔,孔径在2~50nm为中孔,孔径大于50nm为大孔。
环保活性炭是一种新型活性炭,专门运用于环保领域。 主要用于工业上的空气净化与水处理,这种活性炭通常都用于环保领域,所以被人们称做“环保活性炭”它 的特点是吸附速度快,孔隙结构发达能够有效的处理废气、废水。
这种炭主要是由椰壳、木质、煤质、三种原料主成,形状分为颗粒状、粉状、蜂窝状三种。
由于这种新型环保活性炭生产工艺复杂,技术含量高,现已广泛应用于全国各地。
蜂窝银炭采用优质煤质活性炭为原材料,经蜂窝模具压制,高温活化烧制,再浸渍在含银离子的液体中,干燥固定而成。蜂窝银炭具有比表面积大,通孔阻力小,孔发达,高吸附容量,使用寿命长,杀灭细菌病毒等特点,在空气污染治理中普遍应用。空气与具有大表面的多孔性蜂窝银炭接触,空气中的污染物被吸附分解,银离子对细菌病毒灭活,从而起到净化作用。