Aktiivihiilen ulkonäkö on tumma ja sillä on hyvät adsorptio-ominaisuudet. Sen kemialliset ominaisuudet ovat vakaa, vahva happo- ja alkalivastus, korkean lämpötilan kestävyys ja matala tiheys kuin vedessä. Se on huokoinen hydrofobinen adsorbentti.
1. Porerakenne ja aktiivihiilen jakautuminen.
Aktiivihiilen valmistusvaiheessa haihtuva orgaaninen aines poistetaan ja hilan välinen tila muodostuu muodostaen useita hienoja reikiä, jotka ovat eri muotoisia ja kokoja. Erityinen pinta-ala on yleensä 500-700 ㎡ / g. Tämä on tärkein syy siihen, että aktiivihiilellä on korkea adsorptiokyky ja kapasiteetti.
Saman aineen adsorptiokyky on joskus erilainen, mikä liittyy hiukan hienoon huokostrakenteeseen ja huokosjakaumaan. Säteen mukaan on olemassa kolme erilaista hienoa reikää: suuret ja pienet reiät ja säde on 1000-100000Å;, siirtymäreikä, säde 20-1000Å; ƒ Pienet mikrohuokoset, joiden säde on alle 20 Å.
Aktiivihiilen pieni huokostilavuus on 0,15 - 0,9 ml / g ja pinta-ala on yli 95% aktiivihiilen kokonaispinta-alasta. Tämän seurauksena aktiivihiili on kehittyneempi kuin muut adsorbentit. Siirtymän huokostilavuus on yleensä 0,02 - 0,1 ml / g ja pinta-alan osuus on 5% aktiivihiilen kokonaispinta-alasta. Suuri huokostilavuus keskimäärin 0,2 - 0,2 ml / g, pinta-ala on vain 0,5 - 2,0 g / m2, nestemäisen faasin fysikaalinen adsorptio ei ole suuri, mutta katalyyttikantajan vaikutus on merkittävä.
Adsorptioprosessissa mikrohuokoinen rakenne määrittää adsorptiokyvyn. Lähes kaikki pinnat on valmistettu mikrohuokosista. Karkeita ja hienoja adsorptiokanavia käytetään karkeissa ja siirtymässä olevissa huokosissa ja niiden läsnäolo ja jakautuminen vaikuttavat huomattavasti adsorptiomäärään ja desorptioon.
2. Aktiivihiilen pintakemialliset ominaisuudet.
Aktiivihiilen adsorptiomääriin ei vaikuta ainoastaan huokosrakenne vaan myös aktiivihiilen kemialliset ominaisuudet.
Hiilellä on 70-95 prosenttia aktiivihiiltä. On myös vetyä ja happea, jotka ovat läsnä raaka-aineessa tai eivät ole hiiltyneet kokonaan hiiltyneessä prosessissa ja jäävät aktiiviseen hiiliin tai yhdistettyinä kemiallisten sidosten kanssa aktivoidessaan. Tuhka muodostaa aktiivihiilen epäorgaanisen osan. Tuhkapitoisuuden sisältö ja koostumus eroavat aktiivihiilen pitoisuudesta ja kookoskuoren tuhkapitoisuus on noin 3% ja kivihiilen tuhkapitoisuus on jopa 20% - 30%. Aktiivihiilen tuhka vaikuttaa katalyyttisesti joihinkin elektrolyytteihin ja ei-elektrolyytteihin aktiivihiilen adsorptiossa.
Aktiivihiilellä oleva vety ja happi vaikuttavat voimakkaasti aktiivihiilen adsorptioon ja muihin ominaisuuksiin. Hiiltymisprosessissa ja aktivoinnissa vety ja happi yhdistetään hiilen kanssa, jotta hiilen pinnalla on erilaisia orgaanisia funktionaalisia ryhmiä oksidia ja hydridiä. Oksidilla on aktiivinen hiili ja adsorptiomolekyylillä kemiallinen vaikutus, osoittaa valinnan adsorptio. Nämä orgaaniset funktionaaliset ryhmät sisältävät karboksyylihapon, fenolisen alkyylin, eetterin, vedettömän hiilihapon, syklisen peroksidin ja niin edelleen.
3. Adsorptio- ja adsorptiomuoto
Liukenemattoman aineen aggregaatiotoimintaa kiinteällä pinnalla kutsutaan adsorptioksi. Aktivoidulla hiilipinnalla on adsorptiovaikutus. Adsorptioa voidaan pitää pinta-ilmiönä, joten adsorptio liittyy läheisesti aktiivihiilen pintaominaisuuksiin. Aktivoidulla hiilellä on valtava sisäpinta ja huokosjakauma. Sen pinta-ala ja pinnan hapetus tila ovat suhteellisen pieniä, ja pinta-ala voi tarjota runsaasti käytäviä sisäiseen valvontapisteeseen. Pinta-oksidilla on pintaenergiaa. Adsorptioefektin aiheuttaa hiilen atomien epätasapaino huokosseinämän pinnalla aiheuttaen siten pinnan adsorptiota.
Aktiivihiilen adsorptiomuoto jaetaan fysikaaliseen adsorptioon ja kemialliseen adsorptioon. Fysikaalinen adsorptio riippuu molekyylien voimien adsorptiosta, nimittäin heikoista Van Der Waals -voimista, jotka ovat pääasiassa dipolien ja vetysidosten välillä. Sillä on tarpeeksi voimaa kaapata nestemäiset molekyylit. Fysikaalinen adsorptio johtuu molekyylin vetovoimasta, ja adsorptio lämpö on pieni. Fysikaalinen adsorptio vaatii aktivointienergian, joka voidaan suorittaa alhaisessa lämpötilassa. Tämä adsorptio on palautuva ja samanaikaisesti adsorboidut molekyylit poistetaan kiinteästä pinnasta lämpötoiminnan vuoksi, jota kutsutaan desorptioksi. Kemiallisen adsorptio- ja valenssisidosvoiman yhdistelmä on eksoterminen prosessi.
Kemiallinen adsorptioprosessi jaetaan kolmeen vaiheeseen. Ensimmäinen on se, että adsorptiomateriaali muodostaa vesikalvon diffuusiota aktiivihiilen pinnalle, jota kutsutaan membraanifuusioksi, ja sitten diffundoituu hiilen sisäisiin huokosiin, joka tunnetaan huokosdiffuusioksi ja lopulta adsorboidaan hiilen huokospinnalle . Siksi adsorptiopeus riippuu aktiivihiilen pinnalle adsorboituneen diffuusiota. Fysikaalisessa adsorptiossa diffuusionopeus ja adsorptiomäärä hiilipartikkelien pinnalla liittyvät pääasiassa kalvon diffuusioon ja huokosten diffuusioon.
Hangzhou Nature Technology Co, Ltd
Lisää: A-1417, Tong Ren Jing Hua Mansion, 616 Gudun Road, Hangzhou, Kiina
Puh: + 86-571-87672821 / 87672306
Faksi: + 86-571-88834706
Mobile: + 86-13705716747
Sähköposti: sales@actechintl.com , info@actechintl.com
