一、活性炭的性質(zhì)

1、吸附性

吸附性質(zhì)是活性炭的首要性質(zhì)?；钚蕴烤哂邢袷Яs無規(guī)則地排列的微晶。在活化過程中微晶間產(chǎn)生了外形不同、大小不一的孔隙，假定活性炭的孔隙是圓筒孔外形，按一定辦法計(jì)算孔隙的半徑大小可分為二類：

(1)    按IUPAC分：

微孔          <1.0nm

中孔          1-25nm

大孔          >25nm。

(2)    按習(xí)氣分：

微孔          <150nm

中孔          150-20 000nm

大孔          >20 000nm。

由于這些孔隙，特別是微孔提供了宏大的外表積。

微孔的孔隙容積普通只要0.25-0.9mL/g，孔隙數(shù)量約為1020個(gè)/g,全部微孔外表積約為500-1500m2/g，通常以BET法測算，也有稱高達(dá)3500-5000 m2/g的?；钚蕴亢喼?5%以上的外表積都在微孔中，因而除了有些大分子進(jìn)不了外，微孔是決議活性炭吸附性能上下的重要要素。中孔的孔隙容積普通約為0.02-1.0mL/g，外表積最高可達(dá)幾百平方米，普通只要活性炭總蠶種的約5%。其作用能吸附蒸汽，并能為吸附物提供進(jìn)入微孔的通道，又能直接吸附較大的分子。

大孔的孔隙容積普通約為0.2-0.5 mL/g，外表積只約0.5-2 m2/g，其作用一是使吸附質(zhì)分子快速深化活性炭內(nèi)部較小的孔隙中去；二是作為催化載體時(shí)，催化劑常少量沉淀在微孔內(nèi)，大都沉淀在大孔和中孔之中。

所提的活性炭外表積理應(yīng)包括內(nèi)外表積和表面面積，事實(shí)上吸附性質(zhì)主要來自宏大的內(nèi)外表積，因而不能誤以為：把活性炭研碎磨細(xì)會(huì)明顯進(jìn)步外表積從而進(jìn)步吸附力。

很多吸附是可逆的物理吸附，即被吸附物為流體，在一定溫度和壓力下被活性炭吸附，在高溫低壓下被吸附物又解吸出來，活性炭內(nèi)外表恢恢復(fù)狀。這是普遍應(yīng)用的物理吸附，學(xué)術(shù)上又稱為范德華吸附。

2、化學(xué)性

活性炭的吸附除了物理吸附，還有化學(xué)吸附?；钚蕴康奈叫约热Q于孔隙構(gòu)造，又取決于化學(xué)組成。

活性炭不只含碳，而且含少量的化學(xué)分離、功用團(tuán)開工的氧和氫，例如羰基、羧基、酚類、內(nèi)酯類、醌類、醚類。這些外表上含有的氧化物和絡(luò)合物，有些來自原料的衍生物，有些是在活化時(shí)、活化后由空氣或水蒸氣的作用而生成。有時(shí)還會(huì)生成外表硫化物和氯化物。在活化中原料所含礦物質(zhì)集中到活性炭里成為灰分，灰分的主要成分是堿金屬和堿土金屬的鹽類，如碳酸鹽和磷酸鹽等。

這些灰分含量可經(jīng)水洗或酸洗的處置而降低。

活性炭中無機(jī)物成分，從表3-1四種粉炭商品的剖析，可見一斑。(附表略)

3、催化性

活性炭在許多吸附過程中伴有催化聽?wèi){，表現(xiàn)出催化劑的活性。例如活性炭吸附二氧化硫經(jīng)催化氧化變成三氧化硫。

由于活性炭有特異的外表含氧化合物或絡(luò)合物的存在，對多種反響具有催化劑的活性，例如使氯氣和一氧化碳生成光氣。

由于活性炭和載持物之間會(huì)構(gòu)成絡(luò)合物，這種絡(luò)合物催化劑使催化活性大增，例如載持鈀鹽的活性炭，即便沒有銅鹽的催化劑存在，烯烴的氧化反響也能催化停止，而且速度快、選擇性高。

由于活性炭具有興旺的細(xì)孔構(gòu)造、宏大的內(nèi)外表積和很好的耐熱性、耐酸性、耐堿性，可作為催化劑的載體。例如，有機(jī)化學(xué)中加氫、脫氫環(huán)化、異構(gòu)化等的反響中，活性炭是鉑、鈀催化劑的優(yōu)秀載體。

4、機(jī)械性

下面幾個(gè)項(xiàng)目表示活性炭的機(jī)械性，為活性炭的應(yīng)用者，特別為大量的工業(yè)應(yīng)用者所注重。

(1)    粒度：采用一套規(guī)范篩篩分法，求出留在和經(jīng)過每只篩子的活性炭重量，表示粒度散布。

(2)    靜觀密度或堆密度：飲食孔隙容積和顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。

(3)    體積密度和顆粒密度：飲食孔隙容積而不飲食顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。

(4)    強(qiáng)度：即活性炭的耐破碎性。

(5)    耐磨性：即耐磨損或抗磨擦的性能。

這些機(jī)械性質(zhì)直接影響應(yīng)用，例如：密度影響容器大?。环厶看旨?xì)影響過濾；粒炭粒度散布影響流體阻力和壓降；破碎性影響運(yùn)用壽命和廢炭再生。