活性炭和炭有什么区别?为什么一些物质是“活性”的?
活性炭是一种被广泛应用于过滤水和空气中污染物的炭,其本质也是炭的一种。不过活性炭与其他普通的炭最大的区别是其表面积更大,类似爆米花和玉米粒的区别。
活性炭有许多nm级的细小的孔隙,一克活性炭的表面积甚至能够超过3000平方米。一克未被活化的木炭表面积仅为2.0-5.0平方米。
活性炭的产生有两种方式。1.物理活化,将炭化的原料放入高温氧化气体中,通过氧化气体与碳原子及部分杂质原子的反应而产生孔隙。2.化学活化,让炭化材料浸入化学药品,如酸,强碱等。酸或强碱会与杂质反应,从而腐蚀炭化材料,产生许多孔隙。
那么为什么我们会称一些物质是“活性”的呢?从字面上理解,“活性”是指具有生命力,活跃且易于反应的性质。活性炭的“活性”在这里指的是由于其表面积大,拥有极强的吸附能力,极易吸附细小的微粒和分子。因此我们认为,像活性炭这样易于从外界环境中吸收能量或物质的材料是“活性”的。例如活性氧化铝也同样疏松多孔,有很大的表面积,既是良好的催化剂和催化剂载体,又是一种强劲的除水剂。
活性炭的产生原理
活性炭主要是指将有机原料在与外界空气隔离的条件下进行加热,并与气体发生反应,导致其表面生成孔状结构。也就是发生炭化与活化的过程。
经过活化的活性炭表面产生了无数的细小孔隙。而这些微孔直径大多在2~50nm之间,于是就形成了巨大的微孔表面。由于其这种独特的结构特性,因此被广泛应用生产和生活中。
活性炭的作用和功效
那么活性炭到底有什么作用和功效呢?其作用与功效主要体现在净水作用、空气净化、除味、脱色等方面。
净水作用
由于活性炭在液体中拥有很强的吸附能力,能够去除水中的氯、重金属和有机物等物质,从而达到净水的功效。
空气净化
在空气中,活性炭还具有吸附漂浮空气中各种游离状态的甲醛和苯等有害气体的功效。所以我们在装修房子后都会用其来吸收甲醛等有害气体。
去除异味
将活性炭放在刚买的家具衣橱、书柜、鞋柜中,可以达到很好的去除异味、防潮的作用。
脱色
除以上三种功能外,活性炭还可以用于脱色剂使用。
总结:活性炭的作用与功效大多是依靠自身的吸附功能来实现的,在日常生活、工业、汽车等领域被广泛应用。