活性炭吸附性 吸附性质是活性炭的X要性质。 活性炭具有像石墨晶粒却无规则地排列的微晶。 在活化 过程中微晶间产生了形状不同、大小不一的孔隙,假定活性炭的孔隙是圆筒孔形状,活性炭 按一定方法计算孔隙的半径大小可分为二类: (1) 按 IUPAC 分: 微孔 <1.0nm 中孔 1-25nm 大孔 >25nm。 (2) 按习惯分: 微孔 <150nm 中孔 150-20 000nm 大孔 >20 000nm。 由于这些孔隙,特别是微孔提供了巨大的表面积。 活性炭微孔的孔隙容积一般只有 0.25-0.9mL/g,孔隙数量约为 1020 个/g,全部微孔表面积约 为 500-1500m2/g,通常以 BET 法测算,也有称高达 3500-5000 m2/g 的。
活性炭几乎 95%以 上的表面积都在微孔中, 因此除了有些大分子进不了外, 微孔是决定活性炭吸附性能高低的 重要因素。中孔的孔隙容积一般约为 0.02-1.0mL/g,表面积X高可达几百平方米,一般只有 活性炭总蚕种的约 5%。其作用能吸附蒸汽,并能为吸附物提供进入微孔的通道,又能直接 吸附较大的分子。 大孔的孔隙容积一般约为 0.2-0.5 mL/g,表面积只约 0.5-2 m2/g,其 作用一是使吸附质分子快速深入活性炭内部较小的孔隙中去; 二是作为催化载体时, 催化剂 常少量沉淀在微孔内,大都沉淀在大孔和中孔之中。 所提的活性炭表面积理应包括内 表面积和外表面积,事实上吸附性质主要来自巨大的内表面积,因此不能误认为:把活性炭 研碎磨细会明显提高表面积从而提高吸附力。 很多吸附是可逆的物理吸附,即被吸附 物为流体,在一定温度和压力下被活性炭吸附,在高温低压下被吸附物又解吸出来,活性炭 内表面恢复原状。这是广泛应用的物理吸附,学术上又称为范德华吸附。