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答：活性炭是一種主要由含碳材料制成的外觀呈黑色，內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強(qiáng)的一類微晶質(zhì)碳素材料?；钚蕴坎牧现杏写罅咳庋劭床灰姷奈⒖?，1克活性炭材料中微孔，將其展開后表面積可高達(dá)800－1500平方米，特殊用途的更高。也就是說，在一個(gè)米粒大小的活性炭顆粒中，微孔的內(nèi)表面積可能相當(dāng)于一個(gè)客廳面積的大小。正是這些高度發(fā)達(dá)，如人體毛細(xì)血管般的孔隙結(jié)構(gòu)，使活性炭擁有了優(yōu)良的吸附性能。分子之間相互作用力也叫“凡德瓦引力”。 雖然分子運(yùn)動(dòng)速度受溫度和材質(zhì)等原因的影響，但它在微環(huán)境下始終是不停運(yùn)動(dòng)的。由于分子之間擁有相互吸引的作用力，當(dāng)一個(gè)分子被活性炭內(nèi)孔捕捉進(jìn)入到活性炭內(nèi)孔隙中后，由于分子之間相互吸引的原因，會(huì)導(dǎo)致更多的分子不斷被吸引，直到添滿活性炭內(nèi)孔隙為止。活性炭能吸附多少質(zhì)量的有害物質(zhì)？不同材料和用途的活性炭，其內(nèi)孔徑大小也不一樣。一般而言，優(yōu)質(zhì)椰殼活性炭吸附有害物質(zhì)的質(zhì)量可以接近甚至達(dá)到其本身的質(zhì)量?；钚蕴课接泻ξ镔|(zhì)的特性活性炭為物理吸附原理，在作用過程中，依靠空氣作為媒介，因此被界定為被動(dòng)空氣凈化材料。

碘是吸分子直徑大于7A小于15A的物質(zhì)，亞藍(lán)是大于15A小于250A的。焦糖是250--2500的

吸附性質(zhì)是活性炭的首要性質(zhì)?；钚蕴烤哂邢袷Яs無規(guī)則地排列的微晶。在活化過程中微晶間產(chǎn)生了形狀不同、大小不一的孔隙，假定活性炭的孔隙是圓筒孔形狀，按一定方法計(jì)算孔隙的半徑大小可分為二類：

(1) 按IUPAC分：

微孔 <1.0nm

中孔 1-25nm

大孔 >25nm。

(2) 按習(xí)慣分：

微孔 <150nm

中孔 150-20 000nm

大孔 >20 000nm。

由于這些孔隙，特別是微孔提供了巨大的表面積。

微孔的孔隙容積一般只有0.25-0.9mL/g，孔隙數(shù)量約為1020個(gè)/g,全部微孔表面積約為500-1500m2/g，通常以BET法測(cè)算，也有稱高達(dá)3500-5000 m2/g的?；钚蕴繋缀?5%以上的表面積都在微孔中，因此除了有些大分子進(jìn)不了外，微孔是決定活性炭吸附性能高低的重要因素。中孔的孔隙容積一般約為0.02-1.0mL/g，表面積最高可達(dá)幾百平方米，一般只有活性炭總蠶種的約5%。其作用能吸附蒸汽，并能為吸附物提供進(jìn)入微孔的通道，又能直接吸附較大的分子。

大孔的孔隙容積一般約為0.2-0.5 mL/g，表面積只約0.5-2 m2/g，其作用一是使吸附質(zhì)分子快速深入活性炭內(nèi)部較小的孔隙中去；二是作為催化載體時(shí)，催化劑常少量沉淀在微孔內(nèi)，大都沉淀在大孔和中孔之中。

所提的活性炭表面積理應(yīng)包括內(nèi)表面積和外表面積，事實(shí)上吸附性質(zhì)主要來自巨大的內(nèi)表面積，因此不能誤認(rèn)為：把活性炭研碎磨細(xì)會(huì)明顯提高表面積從而提高吸附力。

很多吸附是可逆的物理吸附，即被吸附物為流體，在一定溫度和壓力下被活性炭吸附，在高溫低壓下被吸附物又解吸出來，活性炭內(nèi)表面恢復(fù)原狀。這是廣泛應(yīng)用的物理吸附，學(xué)術(shù)上又稱為范德華吸附。

化學(xué)性

活性炭的吸附除了物理吸附，還有化學(xué)吸附?；钚蕴康奈叫约热Q于孔隙結(jié)構(gòu)，又取決于化學(xué)組成。

活性炭不僅含碳，而且含少量的化學(xué)結(jié)合、功能團(tuán)開工的氧和氫，例如羰基、羧基、酚類、內(nèi)酯類、醌類、醚類。這些表面上含有的氧化物和絡(luò)合物，有些來自原料的衍生物，有些是在活化時(shí)、活化后由空氣或水蒸氣的作用而生成。有時(shí)還會(huì)生成表面硫化物和氯化物。在活化中原料所含礦物質(zhì)集中到活性炭里成為灰分，灰分的主要成分是堿金屬和堿土金屬的鹽類，如碳酸鹽和磷酸鹽等。

這些灰分含量可經(jīng)水洗或酸洗的處理而降低。

活性炭中無機(jī)物成分，從表3-1四種粉炭商品的分析，可見一斑。(附表略)

催化性

活性炭在許多吸附過程中伴有催化任憑，表現(xiàn)出催化劑的活性。例如活性炭吸附二氧化硫經(jīng)催化氧化變成三氧化硫。

由于活性炭有特異的表面含氧化合物或絡(luò)合物的存在，對(duì)多種反應(yīng)具有催化劑的活性，例如使氯氣和一氧化碳生成光氣。

由于活性炭和載持物之間會(huì)形成絡(luò)合物，這種絡(luò)合物催化劑使催化活性大增，例如載持鈀鹽的活性炭，即使沒有銅鹽的催化劑存在，烯烴的氧化反應(yīng)也能催化進(jìn)行，而且速度快、選擇性高。

由于活性炭具有發(fā)達(dá)的細(xì)孔結(jié)構(gòu)、巨大的內(nèi)表面積和很好的耐熱性、耐酸性、耐堿性，可作為催化劑的載體。例如，有機(jī)化學(xué)中加氫、脫氫環(huán)化、異構(gòu)化等的反應(yīng)中，活性炭是鉑、鈀催化劑的優(yōu)良載體。

機(jī)械性

下載幾個(gè)項(xiàng)目表示活性炭的機(jī)械性，為活性炭的應(yīng)用者，尤其為大量的工業(yè)應(yīng)用者所重視。

(1) 粒度：采用一套標(biāo)準(zhǔn)篩篩分法，求出留在和通過每只篩子的活性炭重量，表示粒度分布。

(2) 靜觀密度或堆密度：飲食孔隙容積和顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。

(3) 體積密度和顆粒密度：飲食孔隙容積而不飲食顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。

(4) 強(qiáng)度：即活性炭的耐破碎性。

(5) 耐磨性：即耐磨損或抗磨擦的性能。

這些機(jī)械性質(zhì)直接影響應(yīng)用，例如：密度影響容器大?。环厶看旨?xì)影響過濾；粒炭粒度分布影響流體阻力和壓降；破碎性影響使用壽命和廢炭再生。