是利用無煙煤、木炭或各種果殼等作為原料,通過物理或化學(xué)方法經(jīng)過特殊工藝加工的,具有發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)和比表面積的一種碳制品,由于這種特殊的空隙結(jié)構(gòu),使得它具有極強(qiáng)的吸附能力,因此被廣泛用于空氣凈化、防毒防護(hù)、水處理、溶劑脫色等工業(yè)及民用領(lǐng)域。雖然在外型和用途方面可以有許多品種,但有一個(gè)共同的特性,那就是“吸附性”。產(chǎn)生吸附性的原因就是因?yàn)樗邪l(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu),就象我們所見到的海綿一樣,在同等重量的條件下,海綿比其他物體能吸收更多的水,原因也是因?yàn)樗哂邪l(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)。但的這種孔隙結(jié)構(gòu)是肉眼無法看見的,因?yàn)樗麄儽纫粋€(gè)分子大不了多少??紫栋l(fā)達(dá)的程度是難以想象的,若取1克,將里面所有的孔壁都展開成一個(gè)平面,這個(gè)面積將達(dá)到1000平方米(既比表面積為1000g/m2)!
影響吸附性的主要因素就取決于內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)的發(fā)達(dá)程度。在生產(chǎn)過程中,提高吸附性能的辦法就是控制生產(chǎn)工藝,使單位體積內(nèi)盡可能多地增加的孔隙結(jié)構(gòu)。因此吸附性越高的由于含有大量的孔隙,使得其本身的密度變得越來越小,這就是為什么吸附性越好的手感越輕的原因(前提是使用同一種原料生產(chǎn),沒有浸過水或吸附過其他物質(zhì))。同時(shí)隨著吸附性的提高的生產(chǎn)成本也就越高,而且是呈幾何級(jí)數(shù)增長。為了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),使生產(chǎn)可控制化,在行業(yè)中通常用吸附值或吸附值(CTC)來標(biāo)定的吸附值,吸附值越高,的吸附能力就越強(qiáng)。
物理性能
1、顆粒尺寸:粉狀炭一般多在80-200目及以下;粒狀炭一般多為0.63-2.75mm,可根據(jù)需要制定。
2、水分:由于水分涉及到產(chǎn)品價(jià)格,一般含水率在10%以下。
3、強(qiáng)度、水處理中使用的顆粒炭的強(qiáng)度應(yīng)在90%以上。由于在使用中會(huì)產(chǎn)生粉末,隨水帶出,所以用在膜處理之前時(shí),對(duì)強(qiáng)度應(yīng)提出更高要求(95%)。
4、灰分:灰分主要與原材料有關(guān),灰分高的不但吸附能力下降,而且會(huì)增加溶出雜志的機(jī)會(huì),一般要求灰分低于5%。
5、充填密度:此值用于計(jì)算的購買量。但從該值的大小也可以看出孔隙的多少,一般為0.4-0.5g/cm3,數(shù)值低的,相對(duì)而言孔比較發(fā)達(dá),但漂浮損失會(huì)上升。
6、漂浮率:在水中漂浮的使用時(shí)要損失,所以漂浮率應(yīng)控制在5%一下。
吸附性能
吸附性能是的主要指標(biāo),選用吸附系能好的,不僅可以提高出水品質(zhì),還可延長的使用壽命,減少經(jīng)濟(jì)費(fèi)用。
在一般性能指標(biāo)中,有一些指標(biāo)是用來表示吸附性能的,如比表面積、吸附值、酚吸附值、亞甲基藍(lán)脫色力和ABS值等。應(yīng)當(dāng)說明的是,這些一般吸附性能指標(biāo)只能代表對(duì)相應(yīng)的、酚和亞甲基藍(lán)等單一化合物的吸附能力,與水處理吸附的天然有機(jī)物相比,因?yàn)檫@些化合物分子質(zhì)量較低,分子體積較小,所以不能完全代表對(duì)天然水中有機(jī)物的吸附能力。
天然水中有機(jī)物多以天然有機(jī)物為主,如腐殖類化合物,它們的相對(duì)分子質(zhì)量多在幾百至幾十萬,分子尺寸為1-3mm,比氣體分子大得多,用氮?dú)鉁y(cè)比表面積時(shí)觀察到許多微孔,氮?dú)夥肿涌梢赃M(jìn)入,水中有機(jī)物分子則無法進(jìn)入,所以許多微孔的表面積在吸附水中有機(jī)物時(shí)不能發(fā)揮作用,此時(shí)只有較大的中孔才可以發(fā)揮吸附作用。所以水處理應(yīng)選用中孔比較較大的。某些凈水用中孔表面積所占比例高達(dá)20%,平均孔徑在4-5mm。中孔較多的在吸附水中有機(jī)物時(shí)使用壽命長,周期制水量多。
一般吸附性能指標(biāo)如值、亞甲基藍(lán)值等與的使用壽命之間相關(guān)性不好,主要因?yàn)檫@些值與比表面積一樣,多反映微孔的多少,微孔多的高比表面積的,其值、亞甲基藍(lán)值較高,但它的孔徑多集中在小于2mm的微孔區(qū),對(duì)氣體和液體中小分子的吸附是有效的,但對(duì)一些聚合物、有機(jī)電解質(zhì)、水中天然有機(jī)物則吸附性能較差,所以若單純利用比表面積、值和亞甲基藍(lán)值等來選擇水處理用,往往會(huì)得到錯(cuò)誤的結(jié)果。