活性炭

活性炭是由含碳材料制成的外观呈黑色、内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。

以下是详细介绍：

性质

• 物理性质：为黑色微细粉末或颗粒，无臭、无味，密度为 1.8g/cm³~2.1g/cm³，表观密度为 0.08g/cm³~0.45g/cm³，不溶于水和有机溶剂，沸点 4200℃。其孔隙结构发达，每克的总表面积可达 500m²~1000m²，对气体、蒸汽或胶态固体有强大的吸附能力。

• 化学性质：主要由碳元素组成，还含有少量的氢、氧等元素，含碳量为 10%~98%。活性炭有含氧和含氮两种官能团，其化学分子结构具有很强的吸附活性，对不同的吸附质可能产生物理结合或化学结合，化学性质稳定，容易再生。

分类

• 按外形分：有颗粒活性炭、粉状活性炭、纤维活性炭、微球活性炭等。

• 按孔隙分：根据国际理论与应用化学联合会（IUPAC）的分类，可分为微孔（2nm 以下）、中孔（2nm~50nm）和大孔（50nm 以上）。

• 按用途分：有溶剂回收炭、气体净化炭、脱色炭、药用炭、催化剂炭、变压吸附炭、黄金炭、脱硫炭、血液灌流炭、水处理炭等。

主要功能

• 吸附：是活性炭的主要功能，可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附主要基于分子间的范德华力，吸附不牢固，可逆；化学吸附则是由于化学键力的作用，吸附牢固，可逆性差。

• 催化作用：活性炭不但本身有催化作用，也可以作各种催化剂的载体，具有催化、氧化和催化还原作用。

• 离子交换作用：活性炭氧化表面的水解可以使其具有弱酸阳离子的交换性质，能从溶液中吸引微量金属。

• 过滤作用：活性炭是多孔的过滤介质，可以截留水中的悬浮物，当水中微生物在炭上形成生物膜时，还有过滤、吸附、生物化学等作用。

应用领域

• 食品工业和饮用水领域：用于饮用水处理，吸附有毒物质、异味等；在酒类生产中脱除不正气味、改善颜色等；在油脂工业中回收溶剂、脱除杂质和色素等；在制糖业中用于糖液的脱色。

• 医学领域：可做外敷或内服药物，治疗溃疡、化脓性创伤等，也可用于治疗肠道疾病、毒物急救解毒等，还可作为药物载体，或用于人造肝、人工肾等。

• 工业生产：作为催化剂或催化剂载体，用于煤气脱硫、汞处理等。

• 环境领域：用于烟道气脱硫脱硝、溶剂回收、污水处理等，还可用于呼吸器材，如防毒面具等。