活性炭(讲座).ppt

化工与生工前沿讲座 主要内容: 问题 趣话 定义 制备 应用 发展 “炭”与“碳”的区别？ 问题: “炭” 我国古已有之的一个字 “炭，烧木余也。” 《说文》（大徐本） “炭，烧木未灰也。” 《说文》的另一种版本 （小徐本） “碳”的本义，就其创造者的用意而言，只专指第6号元素，别无其它意义。 “碳” 一个近代新造的字 碳——化学元素，C 炭——固体材料，C/H10 正如郭沫若所说，作为一种物料的炭素，一烧就“化为乌有”了。但作为元素的碳，则是烧不掉的，只是存在的形式改变了，变成存在于气态的二氧化碳之中。 炭素材料的主要化学成分是碳，但还含有氢、氧、硫，甚至金属等其他元素。 什么样的物质才叫炭素材料？ E.Fitzer曾建议C/H原子比大于10的、以碳为主要成分的固体物质，才可以称为炭素。 碳元素和炭素材料不是一码事，不能混为一谈，应避免用同一个字来加以表述。 以英语为例，carbon一词，在炭素行业的使用中，至少有下列三种含义： 1.? 碳，第6号化学元素。 用例：carbon dioxide 二氧化碳 carbon chain 碳链 carbon compound 碳化合物 ?2.??炭素、炭——材料的总称 用例：Carbon Chemistry and　Physics炭素化学和物理学 The Carbon Society of Japan 日本炭素学会 Science of carbon materials 炭素材料科学 ３. 炭质、炭质材料、非石墨质炭素材料 用例：Carbon　and　Graphite Handbook　炭和石墨手册 　 Carbon　material　炭质材料 carbon　black 炭黑 活性炭趣话 据记载，活性炭是在一次大火中偶尔被一个工厂主发现的。很久以前，世界上只有红糖没有白糖。有一天，一家红糖制造厂突然失火，将厂房烧得一干二净，那些房子上的梁檀也被大火烧成了炭，有几截落在盛红糖的缸里。大火熄灭后，工厂主带人清理废墟时，突然发现一缸红糖奇迹般地变成了白糖，味道也甜多了。这批白糖一上市，便销售一空。这个厂主由此掌握了制造白糖的秘密，很快发了财。这个秘密就是用活性炭吸附红糖中的色素，使红糖变成白糖。 活性炭在第一次世界大战期间曾拯救过千百万人的生命。1915年，德国法西斯冒天下之大不韪，向英法联军阵地施放了180吨氯气，使英法联军士兵咳嗽不止，呼吸困难，大批将士窒息而死。当年7月，作为报复，德军同样受到氯气的杀伤。此后，随着战争的升级、光气、芥子气等各种毒气的使用造成了严重的后果。当时苏联化学家泽林斯基本着人道主义精神，努力寻找具有解毒功能的物质。他从活性炭吸附红糖的色素中受到启发，通过亲身试验，于1916年用活性炭制成了世界上第一个带有眼罩的防毒面具。戴上它，毒气被活性炭层吸附，这样人便不会中毒。 抵御死神的面纱——泽林斯基发明防毒面具的故事 活性炭是具有孔隙的多孔性物质，具有大的比表面积和吸附能力。以椰壳、锯末等植物、煤、石油、合成树脂等为原料，使之炭化，活化而制得。 活性炭定义 定义： 性质： 弱极性，性质稳定，比表面积大、孔隙发达，吸附性能优良。 活性炭的制备 活性炭的制备原料 木质、矿物、果类、高分子材料、 生产和生活废弃物等 活性炭的制备方法 化学活化法 物理活化法 化学活化法 氯化锌活化法 550～650℃；收率高；孔隙容易 调节；污染严重 磷酸活化法 400～500 ℃；温度低；中孔含量多； 品质低 氢氧化钾活化法 800～1000 ℃；巨大表面积； 微孔含量多；腐蚀性强 物理活化法 分为炭化和活化两阶段，700～1000℃ 特点：污染小；能耗高 水蒸气活化法 二氧化碳活化法 活性炭的应用 1、气相吸附方面的应用; 2 、液相吸附方面的应用; 3 、环保方面的应用; 4 、活性炭在医疗上的应用; 5 、催化和其他方面的应用。 活性炭在气（汽）相吸附方面的应用： ① 毒气和有害气体的防护 ② 气（汽）体回收、净化、精制、分离和贮存 ③ 核工业和其他方面