粉狀活性炭的質量與性能，粉狀活性炭的吸附作用

粉狀活性炭的質量與性能，粉狀活性炭的吸附作用粉狀活性炭的質量與性能
    粉狀活性炭的質量有多項物理與化學的指標，主要的如：水分、灰分、酸溶物、各種金屬和酸根的含量，以及它的吸附性能等。對于不同用途的活性炭，時常用不同的物質和方法來檢驗它的吸附性能，如亞甲基藍吸附值、碘吸附值、焦糖吸附值、硫酸奎寧吸附值等。其中亞甲基藍吸附值是最常用的。亞甲基藍是一種深藍色染料，對它的吸附量反映了活性炭吸附小分子物質的能力；具有大量微孔的活性炭，此值較高。焦糖吸附值(或稱焦糖脫色率、或糖蜜吸附率)是反映活性炭對具有較高分子量的有色物質的吸附性能，性能良好的活性炭，此值達到100～110。
    國內外制造的活性炭，都有一類稱為“糖用活性炭”的產品，它可用于糖廠，也可以用在其他類似的行業，如葡萄糖溶液及味精溶液的精制脫色等。它的主要特點是具有較多的中孔，因而適于處理含有較多大分子有機物的溶液。這種活性炭的焦糖吸附值比較高。
我國“糖液脫色用活性炭”的國家標準規定，活性炭產品分為優級品、一級品和二級品三種。其水分都低于10％；焦糖脫色率分別高于100、90和80，灰分分別低于3％、4％和5％(用磷酸法生產的活性炭可在7％～9％，不分等級)，酸溶物分別低于1％、1.5％和2％，還有鐵含量和氯含量的規定。它們的pH值都在3～5之間。
    活性炭具有芳香環式的結構，善于吸附芳香族有機物(糖汁中的有色物大部分屬于這類)，并善于吸附含有三個碳原子以上的其他有機物。它對不帶電物質的吸附力較強，而對帶電物質(如陰離子)的吸附較弱。對后者的吸附與溶液pH值有關：在酸性溶液中吸附較強，堿性溶液中較弱。因為弱酸性物質在低pH下帶電較少以至不帶電，較易被吸附；高pH下電荷較強，不利于吸附。為避免蔗糖轉化，糖液用活性炭處理一般在中性下進行。活性炭對無機離子的吸附作用很弱，但用磷酸作活化劑的活性炭，及經過適當羧基化處理的活性炭，也能吸附少量的金屬離子。
    粉狀活性炭的吸附作用和溫度有關。對于多數的物理吸附作用，在低溫下能夠達到較大的吸附量，但吸附的速度較慢。在糖廠使用的多數情況下，活性炭和糖液接觸的時間不長，故要求吸附進行得較快，就常用較高的溫度，例如70～85℃。在這個溫度下，一般經過15～30分鐘(主要決定于糖液濃度)，活性炭的吸附作用就接近其最大值。 


    粉狀活性炭通常在液相應用，加入液體后經攪拌混合、過濾或沉降，而得所要的液體。以粉狀活性炭處理的優點是：適用于間歇工藝；易控制加入量；可利用現成過濾設備；價格較低。

    現在很多家庭都使用有粉狀活性炭過濾的飲水機或是桶裝礦泉水。但是，除了這些直接飲用水，您做飯、刷牙、洗菜、洗碗時是不是接上自來水就用呢？為保證飲水安全，家庭間接飲水的問題同樣要注意。

    粉狀活性炭的發展方向：

    1、生產原料：

    例如用稻殼制備活性炭，用廢棄植物制取可燃氣、炭和焦油，用工業水解渣制備活性炭，我校化學系也曾就本地資源――麥桿、玉米秸代替木材制備活性炭進行了大量的研究工作，其課題已于1999年獲省級鑒定成果。除此之外也有用甘蔗渣，有機工業廢料等為原料制備活性炭的報道。

    2、 生產工藝：

    隨著人們環保意識的增強，物理法活性炭工藝將逐漸被人們所重視，為改善物理法活性炭的吸附性能，各生產單位進行過不少嘗試，例如將一次高溫水蒸氣活化工藝改為兩次，可顯著提高產品的脫色力。

    3、 生產設備：

    活化爐是活性炭生產的最主要關鍵設備。用回轉爐雖操作簡單、勞動強度小、物料活化均勻，產品質量穩定，但因煙道氣溫度高，氣相中有部分氯化鋅帶入而增大消耗，若用平板爐，雖效率低，偶有炭化活化不均等缺點，但操作靈活性大，污染易解決。如何對兩者進行權衡，有關專家正對此進行探索，相信不久的將來會有污染小、機械化程度高、產品質量穩定的高效活化爐問世。

    隨著食品、醫藥、輕工、環保等行業的發展，粉狀活性炭作為一種吸附脫色劑，其用量迅速增加。建國初期我國活性炭的年產量僅為30多噸，至1996年，全國生產廠家有二百多個，年產量達13萬噸。

    根據活性炭的用途不同可將其制成粉狀和粒狀，粒狀活性炭又分定型炭（例：柱狀、球狀等）和非定型；根據生產中所用活化劑的不同又可將其分為物理法活性炭和化學法活性炭：根據生產原料不同亦可分為木質炭和煤質炭，因木質原料孔隙度大，內部細胞組織有許多天然孔隙(木炭的比表面積為使活化劑易進入，且接觸反應面大易活經，而煤則不同(煤制焦炭的比表面積僅為故與活化劑的反應面比木炭小的多。總之，以化學法木質粉狀活性炭的脫色性能最佳，它在水解、發酵、有機合成、制糖、制藥、凈水和環保等領域，用于除去發色體、膠質，吸附異味，防止液體渾濁，除去泡沫，提高蒸發結晶速度。

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