活性炭是有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)中常用的物質(zhì)之一，主要用于脫色和去除雜質(zhì)。 根據(jù)化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)書，使用活性炭的標(biāo)準(zhǔn)方法是在重結(jié)晶之前通過(guò)熱過(guò)濾使其脫色。 實(shí)際上，活性炭還有其他用途。 巧妙地利用活性炭的特性來(lái)區(qū)分其優(yōu)缺點(diǎn)將為有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)帶來(lái)許多便利。

  活性炭在有機(jī)合成中的作用主要包括脫色，吸附和助濾劑。 通常，在活性炭的一種操作中，它主要表現(xiàn)出一個(gè)方面，而其他方面則是次要的。

  1.脫色

  活性炭最常見(jiàn)的作用是脫色。 根據(jù)極性分析，可以將活性炭視為非極性物質(zhì)，可用于吸附非極性和小極性顏料，適用于大極性溶劑。 該物質(zhì)中包含的顏料大部分是非極性或小的極性顏料，因此最常用的脫色劑是活性炭，最常用的溶劑是水和醇。 通常，當(dāng)需要脫色時(shí)，不需要考慮顏料的極性，而是直接用活性炭將其脫色，并且通過(guò)觀察脫色前后溶液的變化來(lái)判斷脫色效果。

  一般的操作過(guò)程如下：

  將要脫色的材料添加到一定量的溶劑中，加熱至完全溶解，添加一定量的活性炭，攪拌一段時(shí)間，熱過(guò)濾，并濃縮濾液。 待脫色的物質(zhì)是固體或液體，其中包含可見(jiàn)的顏料，大部分是固體。 溶劑量一般為3-10倍，過(guò)少不易操作，熱過(guò)濾損失大。 太多的成本太高了，沒(méi)有必要； 溶劑一般是大極性溶劑，例如甲醇，乙醇和水，如果脫色后需要結(jié)晶，則需要篩選出最合適的溶劑。 活性炭的添加量通常為溶質(zhì)（即要脫色的物質(zhì)）的5-10％，可以根據(jù)情況增加或減少。 攪拌時(shí)間一般為30分鐘至2小時(shí)，可根據(jù)情況增加或減少； 根據(jù)情況對(duì)濾液進(jìn)行處理。 如果在脫色之前和之后外觀顏色變化不大，則可以添加活性炭以重復(fù)進(jìn)行脫色； 如果需要重結(jié)晶，則直接冷卻晶體或適當(dāng)濃縮后冷卻并結(jié)晶； 如果要脫色的物質(zhì)是液體，則通常會(huì)濃縮至干燥。

  2.去除雜質(zhì)

  這里的雜質(zhì)主要是指不溶性物質(zhì)，例如無(wú)機(jī)鹽，粉塵和物理雜質(zhì)。 活性炭的脫色實(shí)際上屬于雜質(zhì)的去除，但是脫色的去除是有機(jī)可見(jiàn)光吸收雜質(zhì)。 去除雜質(zhì)的過(guò)程非常簡(jiǎn)單，類似于脫色過(guò)程。 完全溶解后，加入活性炭，攪拌，然后直接過(guò)濾并濃縮。 除了除去純雜質(zhì)外，實(shí)際上沒(méi)有必要添加活性炭，它可以完全溶解和過(guò)濾。 活性炭的添加主要用于幫助過(guò)濾，這對(duì)過(guò)濾是有益的。

  3.吸附

  吸附主要針對(duì)焦油和粘性雜質(zhì)。 如果不加活性炭，則直接過(guò)濾會(huì)堵塞過(guò)濾介質(zhì)，活性炭吸附后的一般效果是很明顯的。 當(dāng)主要使用吸附時(shí)，活性炭可用硅膠或硅藻土替代，幾乎沒(méi)有區(qū)別。 通常，在使用活性炭期間，活性炭同時(shí)表現(xiàn)出脫色，雜質(zhì)去除和吸附的三種功能。 有色雜質(zhì)進(jìn)入活性炭分子和焦油的內(nèi)部活性炭顆粒之間存在粘性雜質(zhì)，活性炭有助于過(guò)濾過(guò)程中不溶性雜質(zhì)的過(guò)濾過(guò)程。 這三個(gè)角色是密不可分的。

  活性炭在有機(jī)合成中的作用實(shí)際上非常簡(jiǎn)單，但是在使用活性炭時(shí)通常會(huì)出現(xiàn)其他問(wèn)題。 最常見(jiàn)的問(wèn)題是：

  活性炭的脫色效果不好。 多次脫色后，濾液的顏色仍然很重。 活性炭的脫色損失大，一次脫色損失大于10％。 活性炭穿透濾紙濾布，產(chǎn)品中含有少量活性炭。 濾紙和濾布堵塞； 使用活性炭后的反應(yīng)釜很難清洗，即使清洗，也不干凈。

  活性炭脫色效果差通常與顏料的極性有關(guān)。 相同的脫色劑不可能應(yīng)用于所有顏料。 脫色損失大，通常是由于產(chǎn)品在活性炭上的過(guò)度吸附所致。 活性炭滲入濾紙濾布，主要原因是活性炭型號(hào)選擇錯(cuò)誤； 堵塞的濾紙濾布不僅與活性炭型號(hào)有關(guān)，而且與不溶物的粒徑有關(guān)。 關(guān)于洗滌反應(yīng)器的難度，這與活性炭本身的性質(zhì)有關(guān)。