活性炭的简单介绍、作用及选择作用

　　活性炭是一种由煤、沥青、石油焦、果壳等含碳原料制成的外观呈黑色的粉末状活性炭或颗粒状活性炭的无定形碳。活性炭内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强。普通活性炭的比表面积为500～1500m2/g,超级活性炭比表面积则高达3500～5000m2/g。活性炭所含主要元素是碳,含量为90%～95%。氧和氢大部分是以化学键的形式与碳原子相结合形成有机官能团,氧含量4%～5%左右,氢含量一般是1%～2%。活性炭中最常见的官能团有:羧基、酚羟基和醌型羧基,此外还有醚、酯等。活性炭性质与很多因素有关,比如制备原料,活化剂种类,活化剂用量,活化温度,活化时间,加热方式等。不同的制备方式所制备的活性炭的物理结构和化学性质有很大的差别,因此对于同一种吸附质来说,其吸附性能也有很大的差异性。一般认为,磷酸法制备的活性炭具有较多的介孔和较强的离子交换能力,碱法制备的活性炭微孔比较发达。因此可根据不同吸附质的特点选择所需要的活性炭种类。

　　根据不同吸附质的特点选用不同性质的活性炭种类是非常重要的。活性炭吸附作用有包括物理吸附和化学吸附。物理吸附主要发生在活性炭丰富的微孔中,比如通过范德华力进行吸附,物理吸附吸附热很小,且是可逆的。另一方面由于活性炭表面存在不均匀力场,表面上的原子往往还有剩余的成键能力,当吸附质碰撞到活性炭表面上时便与表面原子间发生电子的交换、转移或共有,形成吸附化学键的吸附作用发生电子的转移、交换或共有,形成吸附化学键的吸附,此过程为化学吸附。