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今天,我们来聊聊活性炭Activated Carbon


今天,我们来聊聊活性炭Activated Carbon

关于活性炭

首先,活性炭并不是只有一种基材制成的。实际上,可以作为活性炭原料的基材有很多,包括但不局限于竹子,椰壳,硬木或软木、泥炭、煤炭、甚至果壳和矿渣。

那么你就可能要问了:不同的基材对于产品效果有影响吗?

答案是肯定的!

不同基材的活性炭对于整体性能的影响很大,这也决定了不同场景下推荐使用的活性炭是不一样的。

下面,我们就最主要的三个指标做一个阐述

1孔径及孔径分布

不同的基材以及其活化过程会产生独特的孔径和孔径分布。孔径直观的衡量指标是:碳粒直径。

根据国际纯粹化学和应用化学联合会(IUPAC)的规则来说,活性炭孔径一般分为三个层级:微孔(直径小于2纳米)、中孔(直径2~50纳米)和大孔(直径大于50纳米)

注:International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) 国际纯粹与应用化学联合会,又叫做国际理论(化学)与应用化学联合会, 是一个致力于促进化学相关的非政府组织,也是各国化学会的一个联合组织,以公认的化学命名权威著称。

活性炭的孔径分布指标同时也定义了一个木炭的有效孔隙体积,这是活性炭的一个重要的能力指标,决定了其过滤水或空气中污染物的性能。

作为普通的木炭,也是具备吸附能力的,但是如果想要有效的去除水和空气中的各种杂质,就需要使用孔径分布更好的活性炭。

研究数据表明:椰壳和竹子制成的活性炭具有非常小的微孔孔径和更大的表面积,因而具备更高的吸附能力。

尤其是椰壳活性炭中,微孔的范围约占表面积的90%~95%。因此,是净水或净化空气中的首选活性炭。

而木材和泥炭作为基材的活性炭主要是中孔或大孔孔隙,去除杂质的能力一般,但是类似脱色过程中,过滤色彩等大分子的效果更好。

使用煤炭、果壳或矿渣作为基材制成的活性炭,孔隙则远大于木材泥炭的活性炭,一般作为工业用活性炭选择。

2总孔体积

总孔隙体积是指活性炭颗粒内部的所有孔隙的体积之和,它的单位是毫升/克。

体积与重量有关。一般来说,孔隙体积越大,过滤效果越好。但是,分子是否能吸附在活性炭中则取决于被吸收粒子的分子大小。总孔隙体积会因活性炭基材和其活化工艺不同而表现差异。

研究发现,椰壳和竹子基材的活性炭具有较高的总孔隙体积。与之相比,泥炭、硬木、软木、煤、果壳和矿渣的总孔隙体积则低很多,这也决定了椰壳和竹子成为很多高端活性炭的最佳选择。

3活化工艺

炭之所以能变为活性炭,并发挥更大的过滤效果,主要是存在一个“活化”的过程,因此,活化工艺在制造高效吸附剂活性炭方面也是很重要的一个方面。

体积与重量有关。一般来说,孔隙体积越大,过滤效果越好。但是,分子是否能吸附在活性炭中则取决于被吸收粒子的分子大小。总孔隙体积会因活性炭基材和其活化工艺不同而表现差异。

化学活化法则是利用活化剂等在较低温度下形成多孔网络,经过一系列反应生成大量孔隙,达到活化效果。化学活化工艺要求温度较低,活化产率和总孔体积较大,但是会存在大量的化学残留,必须要经过洗涤过程,将化学残留清洗干净。目前市场上很多厂家为了追逐利润,出现了很多偏激的化学活化工艺,并且省去了洗涤的过程,这样实际使用过程中就会出现很多潜在问题,特别是当应用在食品领域或个人护理领域,会造成严重的危害。

所以,在这种情况下,最保险的办法就是选用椰壳活性炭,因为椰壳的材质本身决定了椰壳基材的活性炭通常是采用蒸汽活化工艺制成的。

最后重申一句,并非所有活性炭都是相同的。不同的场合不同的领域下,选择正确的活性炭才是至关重要的,希望能帮到您。

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