活性炭的作用及加工方法分析

对于高中化学来讲, 活性炭的作用以及加工方法是必须掌握的知识点, 在研究活性炭探究方法期间首先需要了解活性炭的概念, 知道活性炭的属性, 合理对活性炭进行分类, 这样才能掌握活性炭的作用, 随之深入研究活性炭的加工方法。

1 活性炭概述

活性炭属于黑色多孔类型的固体炭质, 在我们生活中比较常见的煤炭颗粒经过一定的炭化以及活化生产之后形成活性炭。当然活性炭的主要成分就是碳, 包含一些少量的氧、氢、硫以及氯等。从活性炭属性上能够发现, 比较常见的一些普通的活性炭其表面积比大概才500~1700m2/g之间, 活性炭在吸附性上非常强, 所以是工业上应用非常多的吸附剂, 其应用范围更是非常广泛, 当然主要用途便是吸附剂。活性炭属于一种非常传统但是应用又十分现代的人造材料。活性炭具有非常久远的应用历史, 最早在100年之前就已经开始应用, 当然当前社会中流传比较广泛的活性炭主要是蜂窝状的活性炭, 应用领域还在不断拓展中, 数量也在不断增加。

2 活性炭分类与作用

活性炭的分类主要包含煤质颗粒活性炭、稻壳活性炭、活性炭纤维、粉状活性炭。煤质颗粒活性炭主要是利用优质的无烟煤为制作原料, 采用先进的技术手段制作形成, 其外形属于黑色不定型颗粒。稻壳活性炭, 主要是利用水稻的稻壳作为主要材料, 稻壳活性炭的孔隙相当于煤质颗粒活性炭的2.5倍。活性炭纤维, 其主要制作材为椰壳粉末, 因为椰壳具有很强的吸附性, 利用高分子结构将其粘在无纺布上所形成, 这种活性炭对于工业废气的吸附具有非常强的效果。比如说甲醛、氨气、苯、二氧化硫等。也可以制作成口罩或者鞋垫, 在我国的化工以及制药等行业应用非常广泛。粉状活性炭, 粉状活性炭制作主要是应用木炭为基本的原料, 在经过特殊处理之后形成。当然对其的制作包含两种方法, 一种是物理法, 一种是化学法

活性炭其本身具有独创性、先进性以及实用性等特点, 所以其在净化空气方面具有非常强的效果, 活性炭中的微孔直径大于一些有毒气体的直径, 所以能够将其吸附在其中, 生活中很多新装修的房子都会利用一些活性炭对房屋中的甲醛进行吸附。但是因为活性炭在吸附有害物质期间会对自身寿命造成影响, 加上自然中一些固有元素也会与其发生反应, 所以活性炭的寿命问题一直在研究中。在我们平时的生活中, 房间中的有毒气体含量不会高于活性炭的使用量, 当然活性炭的寿命没有有害气体长, 所以需要将活性炭放置在太阳下或者温度较高的地方, 延长其使用寿命, 更好的起到净化空气的作用。

3 活性炭加工方法

处理含苯废水能否用活性炭吸附, 活性炭是一种多孔碳, 堆积密度低, 比表面积大, 能吸附水中有机物, 除去水中的有机杂质。还可以用微生物法, 即将苯氧化为二氧化碳和水。在活性炭研究中, 选择适当的反应器, 反应器中通入一段时间N2, O2含量不足, 只能生成CO;活性炭的作用是与O元素结合, 避免O与石墨结合, 造成损失。

活性炭加工方法如下:

化学学习中活性炭加工研究主要是针对煤油灯为主, 选取没有使用过的酒精灯, 向其中注入煤油, 同时严格控制煤油的使用量, 其不能超出使用容积的75%, 不能少与25%。对于带手握杆的铁球加工制作来讲, 需要取表面比较光滑的铁球, 当然注意一定要大小适中, 大小选择主要以长颈类型的漏斗容器为主。将机械加工点中的加工螺丝固定, 只要是类似装置都需要此步骤。备好需要的材料以及药品, 除了酒精灯以及铁球、铁丝之外, 还需要烧杯、煤油、火柴量气管以及蒸馏水。活性炭在现实应用中具有非常强的吸附作用, 怎样对其吸附性进行定性加工分析。

利用提前准备好的实验装置, 将铁球在放置到烧杯中, 烧杯中备好适量的蒸馏水, 同时观察铁球的变化。点燃煤油灯设备, 利用过滤纸将烧杯中的铁球擦拭干净, 移动到火焰上产生的黑烟中, 慢速度的转动铁球, 保证铁球旋转均匀, 让铁球的表面全部附着上炭黑, 控制时间为一到两分钟。在完成这个步骤之后, 对铁球进行降温处理, 将其浸泡烧杯蒸馏水中详细观察。看到铁球表面悬浮着各种气囊, 气囊的颜色呈现出乳白色或者是银白色, 当然其颜色差异主要取决于黑岩熏的程度, 因为铁球表面的气囊壁能够通过光线出现反射或者折射, 所以在计算期间需要注意, 实际的厚度要放大10-12倍左右。

定量分析加工方法中, 将铁球放置在简易量气管装置中, 具体位置为长颈漏斗, 注入定量的蒸馏水, 保证铁球能够整个浸泡在其中, 将铁球浸泡之后长颈漏斗的变化与滴定管液面变化保持进行持平处理, 当双方持平期间及时记录滴定管的读数。在将铁球从长颈漏斗中取出, 将其放置在过滤纸上沥干, 需要注意过滤纸要放置在长颈漏斗的上方, 这样能够减少蒸馏水的浪费。结合烟熏的方式, 对铁球进行加热, 加热结束之后进行自然冷却。当铁球冷却之后将其再次放入到蒸馏水中, 记录碱式滴定管与长颈漏斗之间持平的读数, 这样就能够大概计算出被吸附的气体体积变化, 同时对活性炭进行科学的定量分析。

4 结语

总之, 活性炭是我们生活中比较常见的一种吸附污染物的物质, 在化学学习中更是经常会遇到活性炭, 通过对其的详细分析, 知道活性炭在生活中的作用, 也能够理解为什么在很多方面都会应用活性炭。

摘要：文章主要针对活性炭的作用以及加工方法进行分析, 结合活性炭概念分析以及分类作用等方面为根据, 积极对活性炭加工应用进行探索, 主要目的在于更好的对活性炭进行理解, 同时掌握活性炭自身属性, 为以后的学习奠定基础。

关键词：活性炭,分类作用,加工应用

参考文献

[1] 刘斌, 顾洁, 屠扬艳, 周建斌.梧桐叶活性炭对不同极性酚类物质的吸附[J].环境科学研究, 2014, 27 (01) :92-98.[2017-09-26].

[2] 洪亚光, 段钰锋.载溴高硫石油焦活性炭脱汞实验研究[J].中国电机工程学报, 2014, 34 (11) :1762-1768. (2014-02-17) [2017-09-26].