根據(jù)活性炭它的外表,人們通常將活性炭分為粒狀和粉狀這兩大類型,其中粒狀的活性炭可以分為空心圓柱形,空心,球形,球形,圓柱形以及不規(guī)則形狀的破碎炭等等,隨著科學技術(shù)和工藝的發(fā)展,目前活性炭的種類越來越多,包括了活性炭納米管,活性炭纖維,碳分子篩等等,接下來小編就跟大家談一談活性炭的理化性質(zhì),幫助大家更好的了解這種物質(zhì)。
活性炭是由單一網(wǎng)狀態(tài),固定形態(tài)以及石墨微晶這三個部分所組成的,其中活性炭的主體部分是石墨微晶,而活性炭渣的微晶結(jié)構(gòu)跟石墨的微晶結(jié)構(gòu)有所區(qū)別,它的微晶結(jié)構(gòu)的層間距在0.34納米到0.35納米之間間隙比較大,就算是在溫度很高的時候,也難以將其轉(zhuǎn)化為石墨分子,所以這種結(jié)構(gòu)又被人們稱之為非石墨微晶,而大部分的活性炭都是屬于非石墨結(jié)構(gòu)。
石墨結(jié)構(gòu)的微晶,它排列起來比較有規(guī)則,并且經(jīng)過處理之后能夠轉(zhuǎn)化為石墨分子而非石墨狀的微晶結(jié)構(gòu),就使得活性炭它的孔隙結(jié)構(gòu)更加的豐富,而且它的孔隙結(jié)構(gòu)是由孔徑的分布來進行表示的,它的孔徑分布的范圍相當?shù)膹V泛,可以從一納米到數(shù)千納米,其中孔徑小于2納米的被人們稱之為微孔,而在兩納米到50納米之間的為中孔,而大于50納米的則為大孔。
在活性炭表面的微孔比表面積占據(jù)了活性炭比表面積的95%以上,在一定的程度上能夠決定活性炭的吸附容量,而中孔的比表面積會漲?;钚蕴勘砻娣e的5%左右是不能夠進入一些微孔的較大分子的吸部位的,在較大的壓力之下它會產(chǎn)生毛細管凝聚的現(xiàn)象,而大孔的比表面積一般不會超過每克0.5平方米,僅僅是被吸附的物質(zhì)到達微孔以及中孔的通道,對整體的吸附過程影響并不大。
活性炭內(nèi)部具有晶體結(jié)構(gòu)和孔隙結(jié)構(gòu),活性炭表面也有一定的化學結(jié)構(gòu)?;钚蕴课叫阅懿粌H取決于活性炭的物理(孔隙)結(jié)構(gòu),而且還取決于活性炭表面的化學結(jié)構(gòu)。在活性炭制備過程中,炭化階段形成的芳香片的邊緣化學鍵斷裂形成具有未成對電子的邊緣碳原子。這些邊緣碳原子具有未飽和的化學鍵,能與諸如氧、氫、氮和硫等雜環(huán)原子反應(yīng)形成不同的表面基團,這些表面基團的存在毫無疑問地影響到活性炭的吸附性能。
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