活性炭

活性炭
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活性炭是黑色粉末狀或顆粒狀的無定形碳。

活性炭主成分除了碳以外還有氧、氫等元素。

活性炭在結構上由於微晶碳是不規則排列，在交叉連接之間有細孔，在活化時會產生碳組織缺陷，因此它是一種多孔碳，堆積密度低，比表面積大。

活性炭的孔隙半徑大小可分為：
▪大孔：半徑> 20 000nm
▪過渡孔：半徑150 ～20 000nm
▪微孔：半徑< 150nm
活性炭的成品有粉末炭、造粒炭與破碎炭。

目錄
[隱藏]
1 歷史
2 種類
o 2.1 按原料來源分
o 2.2 按製造方法分
o 2.3 按外觀形狀分
3 活化方法
4 用途
5 參見
6 外部連結
[編輯]歷史
在20世紀初活性炭作為專利被發明之前，歷史上有文獻記載與許多提法的更多的是關於木炭應用的歷史。

公元前3750年，已知最早使用木炭的是埃及人和蘇美爾人。

公元前1550年，古埃及有木炭作為醫用的記載。

希臘醫生希波克拉底（公元前460-359）和普林尼用木炭治療羊癲瘋和炭疽。

公元前450年的腓尼基商船，飲用水被儲存在燒焦的木製桶里，是歷史上一直到18世紀海上飲用水的儲存方法。

同一時期，印度教宗教文件中還提到利用沙子和木炭過濾和淨化飲用水。

157年，克勞迪烏斯醫療論文中提到了蔬菜和動物來源製備的木碳，用於治療多種疾病。

中國明代李時珍（公元1518-1593年）所編著的本草綱目中提及木炭用於治療疾病。

1773年，舍勒通過大量實驗發現木炭的吸附能力並且可以吸附各種氣體。

1777年，報導了木炭熱效應與吸附氣體的能力，導致後來的「冷凝吸附理論」的提出。

1785年，舍勒研究了木炭吸附氣體，其吸附能力從蒸氣到一系列的有機化學物質以及各種水溶液中使用木炭脫色，特別是生產酒石酸的商業應用。

這似乎是第一次系統地考慮到在液相上木炭的吸附。

在這個時候，製糖行業一直在尋找一種有效的糖漿脫色的方法。

但是，木材木炭在這個時候並沒有特別有效的發揮這一作用，大概是因為孔隙度開發的程度尚未達到糖漿脫色所用木炭的程度的要求。

1794年，英國一家糖廠成功的生產出使用木炭脫色的糖漿。

1805年，法國利用木炭脫色第一次大規模生產使用甜菜製備的糖漿。

1805年至1808年，Delessert在甜菜釀酒中成功的使用木炭脫色。

1815年，大部分製糖行業已轉用顆粒狀骨炭作為脫色劑。

1822年，Bussy表明，影響活性炭脫色性能的除了固有的原始材料，還取決於熱加工和顆粒大小的成品。

他表明，炭化過高溫度或過長，降低了吸附性能和孔隙度，雖然他沒有辦法衡量這一因素。

這是第一次記錄活性炭生產的熱和化學過程。

1841年，斯加登在加熱再生的骨碳之前系統化的使用鹽酸酸洗。

這有效地消除了礦物鹽吸附的碳。

他還介紹了在德國的第一個連續立窯生產以及再生骨碳的過程。

1854年，豪斯介紹了成功應用於倫敦下水道系統過濾器中去除蒸氣和氣體中的雜質的碳。

1862年，Lipscombe製備出了使用碳淨化的飲用水。

1865年，獵人發現了使用椰子殼為原料的炭具有很好的氣體吸附性能。

1881年，凱澤爾首次使用'吸附'這個詞來形容吸收氣體的碳。

1901年，Raphael von Ostrejko發明以金屬氯化物炭化植物源原料或用二氧化碳或水蒸氣與炭化材料反應製造活性炭，並先後取得英國和德國專利。

1911年，奧地利的一家工廠生產出活性炭，商標名稱為Eponit。

1914年至1918年，第一次世界大戰有毒氣體進入戰場，顆粒活性炭作為吸附劑得到規模化大量生產用於軍事用途的防毒面具。

1918後18年，戰時發展大規模嚴密控制生產活性炭導致戰後活性炭商業化生產及應用。

在歐洲製造活性炭的新原料取得了很大進展。

椰子，杏仁殼氯化鋅，生產出的活性炭具有較高的機械性和吸附氣體和蒸氣的能力。

1935-1940年，在捷克斯洛伐克通過木屑氯化鋅活化生產活性炭，用於回收揮發性溶劑和清除苯煤氣。

多孔表面
由於原料來源、製造方法、外觀形狀和應用場合不同，活性炭的種類很多，到目前為止尚無精確的統計材料，大約有上千個品種。

[編輯]按原料來源分
▪木質活性炭
▪獸骨、血炭
▪礦物質原料活性炭
▪其它原料的活性炭
▪再生活性炭
[編輯]按製造方法分
▪化學法活性炭（化學炭）
▪物理法活性炭
▪化學--物理法或物理--化學法活性炭
[編輯]按外觀形狀分
▪粉狀活性炭
▪顆粒活性炭
▪不定型顆料活性炭
▪園柱形活性炭
▪球形活性炭
▪其它形狀的活性炭
[編輯]活化方法
主要活化方法：
1.木炭、果殼炭、煤等原料經造粒後，在1000℃下用水蒸氣、二氧化碳、進行活化的氣體
活化法。

2.乾燥後的原料用氯化鋅溶液浸漬，混合，在500~700℃下加熱，進行碳化或活化，稱為
藥劑活化法。

活性炭是疏水性的吸附劑，具有對非極性物質有選擇性吸附的特性，還具有由碳表面的官能團產生的催化作用和碳本身作為反應物質的性質。

關於它的反應機理現在還有許多不清楚的地方。

活性炭的吸附性減弱後，可以再生。

把活性炭置於容器里，通入一定壓強的水蒸氣，然後在一定量氧氣存在下，加熱到400 ℃，以除掉表面上的吸附物質。

活性炭的用途很多。

廣泛應用於幾乎所有的國民經濟部門和人們的日常生活。

粉末炭可用於液相脫色，脫臭精製，上下水淨化。

粒狀炭應用於氣相吸附，溶劑回收，空氣淨化，香煙濾嘴，此外還可用於氯乙烯、醋酸乙烯合成催化劑，貴金屬催化劑的載體。

1.空氣淨化
2.污水處理場排氣吸附
3.飲料水處理
4.電廠水預處理
5.廢水回收前處理
6.生物法污水處理
7.有毒廢水處理
8.石化無鹼脫硫醇
9.溶劑回收
10.化工催化劑載體
11.濾毒罐
12.黃金提取
13.化工品儲存排氣淨化
14.製糖、酒類、味精醫藥、食品精製、脫色
15.乙烯脫鹽水填料
16.汽車尾氣淨化
17.PTA氧化裝置淨化氣體
18.人類解毒劑(醫學用)
[編輯]參見
▪碳
▪無定形碳
[編輯]外部連結
▪美國有機材料原糖評審學會
▪美國肯塔基
活性炭
activated carbon
是一种黑色粉状，粒状或丸状的无定形具有多孔的碳，主要成分为碳，还含少量氧、氢、硫、氮、氯。

也具有石墨那样的精细结构，只是晶粒较小，层层间不规则堆积。

具有较大的表面积(500～1000米2/克)，有很强的吸附性能，能在它的表面上吸附气体、液体或胶态固体；对于气体、液体，吸附物质的质量可接近于活性炭本身的质量。

其吸附作用具有选择性，非极性物质比极性物质更易于吸附。

在同一系列物质中，沸点越高的物质越容易被吸附，压强越大温度越低浓度越大，吸附量越大。

反之，减压，升温有利于气体的解吸。

常用于气体的吸附、分离和提纯，溶剂的回收，糖液、油脂、甘油、药物的脱色剂，饮用水及冰箱的除臭剂，防毒面具中的滤毒剂，还可用作催化剂或金属盐催化剂的载体。

早期生产活性炭的原料为木材、硬果壳或兽骨，后来主要采用煤，经干馏、活化处理后得到活性碳生产方法有：①蒸汽、气体活化法。

利用水蒸气或二氧化碳在850～900℃将碳活化。

②化学活化法。

利用活化剂放出的气体，或用活化剂浸渍原料，在高温处理后都可得到活性炭。

活性炭具有微晶结构，微晶排列完全不规则，晶体中有微孔（半径小于20〔埃〕＝10-10米）、过渡孔（半径20～1000）、大孔（半径1000～100000），使它具有很大的内表面，比表面积为500～1700米2／克。

这决定了活性炭具有良好的吸附性，可以吸附废水和废气中的金属离子、有害气体、有机污染物、色素等。

工业上应用活性炭还要求机械强度大、耐磨性能好，它的结构力求稳定，吸附所需能量小，以有利于再生。

活性炭用于油脂、饮料、食品、饮用水的脱色、脱味，气体分离、溶剂回收和空气调节，用作催化剂载体和防毒面具的吸附剂。

【别名】活性炭，药用炭【外文名】Charcol 【适应症】用于腹泻、胃肠胀气、食物中毒等。

【用量用法】口服：每次1〃5～4g，1日2～3次，饭前服。

亦可在服本品后再服硫酸镁，以排出有毒物质。

【注意事项】能吸附维生素、抗生素、磺胺类、生物碱、乳酶生、激素等，对蛋白酶、胰酶的活性亦有影响，均不宜合用。

【规格】片剂：每片0〃15g、0〃3g、0〃5g。

物理特性：
活性炭是一种多孔径的炭化物，有极丰富的孔隙构造，具有良好的吸附特性，它的吸附作用藉物理及化学的吸咐力而成的,其外观色泽呈黑色。

其成份除了主要的炭以外，还包含了少量的氢、氮、氧，其结构则外形似以一个六边形，由于不规则的六边形结构，确定了其多也体枳及高表面积的特点，每克的活性炭所具的有比表面相当于1000个平方米之多。

活性炭材质：
活性炭其主要是以含炭量较高的物质制成，如木材、煤、果壳、骨、石油残渣等。

而以椰子壳为最常用的原料，在同等条件下，椰壳活性的活性质量及特其它特性是最好的，因其有最大的比表面。

活性炭的成本：
活性炭的成本如果按原料计算，最贵的属椰壳，其次是木质量和煤质，但活性炭的深加工层次可以很多，相同产品的深加工不同也会造成成本的很大差异，客户主要还是要根据自己的实际应用情况选择相对应的活性炭产品。

生产过程：
活性炭按生产方法可分物理水蒸气法和化学法生产，这里着重说一下物理水蒸气法的生产，一般生产分为两个过程，第一步，炭化，将原料在170 至600的温度下干燥，同量将其80%r有机组织炭化。

第二步，活化，将第一步已炭化好的炭化料送入反应炉中，与活化剂和水蒸气反应，完成其活化过程，制成成品。

在吸热反应过程中，主要产生CO及H2组合气体，用以将炭化料加热至适当的温度(800至1000度)，除去其所有可分解物，产生丰富的孔隙结构及巨大的比表面积，使活性炭具有很强的吸附力。

不同的原料生产的活性炭具有不同的孔径，其中以椰壳为原料的活性炭的孔径最小，木质活性炭的也孔径一般较大，煤质活性炭的孔径介于两者间。

活性炭孔径一般分为三类：大孔：1000-1000000A过渡孔：20-1000A微孔：20A 根据以上特性可以看出，针对不同的吸附对象，需选用相应的活性炭，以做到最好的性价比，因此，一般在液相吸附中，应选用较多过渡孔径及平均孔径较大的活性炭。

活性炭应用：
根据活性炭的吸附特点,活性炭主要用于除去水中的污染物、脱色、过滤净化液体、气体，还用于对空气的净化处理、废气回收（如在化工行业里对气体"苯"的回收）、贵重金属的回收及提炼（比如对黄金的吸收）。

随着科学的发展，活性炭的用途也越来越广泛，随着国家对生态环境的重视，活性炭也了挥着越来越大的作用。

活性炭的应用是活性炭非常奥妙的一学问，也是目前我国在技术领域上最薄弱环节，相对直接使用客户而言，最重要的既是应用知识，魅宝公司多年来一直坚持不懈的从事应用领域的研究，积累了一定的应用知识，相信在我们的努力下能够帮助客户选用最合适的活性炭。

参考资料：/view/145596.html
活性碳的價格為什麼會有那麼大的差別
活性碳是一種吸附劑，多由椰殼、煤礦物、木質、樹脂等製成，吸附強弱以碘價高低為標準，植物性碘價高吸附力強，而泥煤礦碘價低吸附力低，故價格也與吸附強弱有差異性。

一般量販店所售之活性碳，大部份皆為大陸進口之煤泥碳，消費者可用甲基藍測試或用滴水測試法測試即知。

（沒辦法這是價格競爭的結果，受害的都是消費大眾。

）。