椰殼活性炭pH值為什么這么高
在工藝用水、飲用水等工業(yè)生產(chǎn)中，涉及到工程驗收或產(chǎn)品質(zhì)量驗收，客戶會要求過濾后水的pH值范圍為6.5-8的范圍。 采用活性炭過濾工藝或者活性炭濾芯，往往遇到過濾水pH值超標的情況，其原因主要是采用了原生的椰殼或煤質(zhì)活性炭，而沒有采用酸洗或水洗的活性炭。
本文所指代之“原生活性炭”為以煤或椰殼為原材料，經(jīng)炭化，高溫水蒸氣活化而成的具有多孔性的含碳材料，并且未經(jīng)酸洗或水洗處理。采用化學(xué)法活化的活性炭不適用于本文的解釋范圍。
原生活性炭的pH通常在8-10，甚至8-11的范圍。原生活性炭通常含有一定含量的Na2CO3，K2CO3等。這些物質(zhì)是強堿性物質(zhì)，是原生活性炭成堿性的原因。那么碳酸鈉和碳酸鉀的來源是何處呢?
椰子殼的酸堿性大致是中性的(煤也是)，包含金屬離子如Na，K，Ca，Mg， Al等元素,同時也包含非金屬元素如N, P，O, S等。由于金屬元素的化合物基本不具有揮發(fā)性，炭化和活化過程中與C元素一起保存下來。而常見的 S, N, P等非金屬元素，在活性炭采用900攝氏度以上的還原性氣氛活化時， 會隨著這些元素的氣體從活化爐中排放出來。以NaNO3為例，400-600攝氏度時就能分解釋放氮氣和氧氣。其他的酸根離子的組成元素也有類似的反應(yīng)，導(dǎo)致它們從活性炭體系中脫離。根據(jù)電荷中性可以推斷，氧元素會填補這些元素的位置。
總而言之，酸根離子的組成元素S,N,P等在活性炭生產(chǎn)過程中變成氣體排放，而堿性物質(zhì)的元素如Na，K等在生產(chǎn)過程中得以保存，并以Na2CO3，K2CO3形式存在于活性炭中，因此原生活性炭呈堿性。
為應(yīng)對活性炭pH接近中性的要求，活性炭工業(yè)企業(yè)往往采用水洗或酸洗處理方式使之達到pH值要求。經(jīng)過酸洗，活性炭的pH值通?？梢钥刂圃?-8的范圍。水洗的活性炭pH值范圍在7-8。酸洗和水洗的成本比較高，原生活性炭通常會增加3000元每噸的成本。
如果出于成本原因，不考慮酸洗或水洗活性炭，也可以在活性炭炭罐按照后自行沖洗。通常是300倍活性炭體積的水能使活性炭pH值降至7-8左右。
本文作者：董帝豪
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