淺析活性炭檢測原理及方法

倪軍玲

（長葛市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗測試中心 461500）

淺析活性炭檢測原理及方法

倪軍玲

（長葛市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗測試中心 461500）

隨著我國建國后活性炭的出口量增加和活性炭應(yīng)用領(lǐng)域的擴展，不管是國內(nèi)的商家還是出口國外的商家，都對活性炭的檢測提出了很高的要求，對活性炭的檢測方法也做出了許多研究，使得活性炭行業(yè)得到了很大的規(guī)范。本文介紹了活性炭的物理化學特性，并著重介紹了活性炭的簡易檢測方法和日常生活中的簡單檢測，供大家參考。

活性炭；檢測

1 活性炭的概括

活性炭的基本炭質(zhì)是活性炭由已經(jīng)石墨化的活性炭微粒晶體和活性炭原料中沒有被石墨化的非晶炭質(zhì)，活性炭作為一種具有優(yōu)良理化性質(zhì)、巨大比表面積和選擇性吸附性能的炭質(zhì)吸附劑，在軍工行業(yè)、食品行業(yè)、冶金行業(yè)、化工行業(yè)、環(huán)境保護行業(yè)、制藥行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、生物化工行業(yè)等相關(guān)行業(yè)的凈化加工、精制過程活性炭已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，可以把大量的微量有毒、有害的化學物質(zhì)去除掉。例如生活中被使用的食品、藥品和保健品的脫色處理，回收和凈化許多有機揮發(fā)性的氣體，活性炭已經(jīng)成為一種非常好的吸附凈化的工具。不僅如此，活性炭還有非常強的再生能力，可以循環(huán)被人類社會使用，不但很大程度上降低了運行成本，而且資源的利用率也提高了?；钚蕴吭诠I(yè)生產(chǎn)和人們生活中發(fā)揮了十分重要的作用，是工業(yè)生產(chǎn)和人們生活中不可或缺的理想的吸附材料。

活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)的大小和表面化學性質(zhì)決定了活性炭吸附能力的強弱?；钚蕴康霓D(zhuǎn)化過程中，許多的羥基、羧基、酚基等含氧表面的絡(luò)合物就會在活性炭的表面形成，活性炭表面上的主要活性位是由不同種類的含氧基團組成，活性炭的表面出現(xiàn)微弱的酸堿性、氧化還原性、親水和疏水性等是在它們的基礎(chǔ)上形成的。檢測結(jié)果表明，活性炭吸附極性化合物的能力和效率取決于活性炭表面的酸性類化合物的多少，活性炭表面的酸性類化合物越多，吸附力和效率就越高?；钚蕴勘砻鎵A性化合物較多或者存在非極性物質(zhì)的時候吸附極性較弱。

目前，人們?yōu)榱嗽鰪娀钚蕴康奈侥芰?，?jīng)常對活性炭進行改造處理。通過化學反應(yīng)中的氧化還原反應(yīng)等改造方法，使得活性炭表面的化學性質(zhì)發(fā)生很大改變，為了增強對特定吸附質(zhì)的吸附能力，許多研究者適當增加酸堿基團的相對含量來提升活性炭的吸附能力或者增加活性炭表面原子來提升活性炭的吸附能力。

2 依據(jù)活性炭制作原理的檢測方法

活性炭是高含碳材料經(jīng)過物理或者化學方法，利用氧化性氣體或者化學品，在高溫條件下反應(yīng)造孔，制備得到的具有豐富比表面積的吸附材料。由于活性炭生產(chǎn)原料和生產(chǎn)方法以及設(shè)備的差異，不同的工藝過程所生產(chǎn)的活性炭，不僅表現(xiàn)出孔徑、孔容和孔分布等物理形態(tài)的不同，而且在產(chǎn)品的表面化學基團性能方面也發(fā)生改變，賦予活性炭不同的吸附能力，導致即使活性炭的常規(guī)吸附性能指標一樣，在活性炭的實際應(yīng)用過程中，還是表現(xiàn)出十分明顯的區(qū)別，具有更為專一的強大吸附能力特性。

根據(jù)活性炭的制作原理，通常情況下活性炭的簡單檢驗：

（1）利用嗅覺的檢驗方法：將活性炭的小包放入充滿異味的冰箱、鞋柜及衛(wèi)生間內(nèi)，2～3d氣味明顯減淡或消失；

（2）最直接簡單的檢驗方法：就是在密封塑料袋內(nèi)放入一小包活性炭，然后把濃度較高的煙霧或者其他有害氣體向塑料袋內(nèi)注入，觀察塑料袋的變化效果，觀察1～2min，煙霧開始慢慢變淡，煙霧在10min后被全部吸附，整個塑料袋變得純凈；

（3）科學檢驗方法：放置活性炭前先檢測一下柜子或者抽屜里的有害氣體的相對濃度，然后放入活性炭的一小包，7～10d后，重新檢測抽屜或者柜子的濃度，從而得出有科學依據(jù)的數(shù)據(jù)，以檢測報告單為依據(jù)，同樣條件下，也可以根據(jù)嗅覺進行直觀檢測。

原理：活性炭的特性是利用物理吸附與化學吸附，經(jīng)孔徑調(diào)節(jié)工藝的特殊加工處理，使得活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)和室內(nèi)空氣中有害氣體分子大小相匹配與吻合，這樣可以做到完全吸附空氣中的有害氣體而不是遮蓋或者淡化氣味，從根本上使得抽屜或者柜子的污染得到徹底的清除?；钚蕴康奈侥芰軓?，幾乎能夠?qū)Τ閷匣蛘吖褡永锟諝庵兴械挠泻怏w分子進行徹底地吸附，同時活性炭還具有調(diào)節(jié)居室空間濕度，吸附、催化功能，能夠有效地吸附各種有害氣體即形成于空氣中的浮游細菌，如苯類物、鹵代烷烴、醛、酮、酸等有機物的成分，殺滅霉菌、大腸桿菌、黃色葡萄球菌、膿菌等致病菌，抑制流行性病原的傳播，具有去毒、吸味、除臭、去濕、防霉、殺菌、凈化等綜合功能。

這些檢測試驗給現(xiàn)代裝飾裝修所造成的室內(nèi)污染解決辦法提供依據(jù)，因為其污染源揮發(fā)甲醛、苯、甲苯、氨氣、氡等是一個緩慢釋放的過程，甚至將會持續(xù)3～15年，開窗通風法、化學噴除法、花卉去除法等只是迅速遮蓋或驅(qū)散已揮發(fā)的有害氣體，而不能根本去除緩慢釋放的有害氣體，而活性炭的吸附過程是一個長效穩(wěn)定的過程，基本與有害氣體的釋放過程相吻合，從而達到完全去除的效果。

3 生活中活性炭的檢測方法

（1）看廠商所提供的書面指標?；钚蕴课街笜擞校旱獾奈街档拇笮『虲TC吸附值的大小，活性炭對空氣中氣體的吸附力是用CTC吸附值來表示的，活性炭脫色能力是用亞甲藍吸附值來表示的。這些指標的數(shù)值越大，說明活性炭的吸附能力就越強。因此大家在購買活性炭的時候可以按照自己的使用情況和結(jié)合廠商所提供的這些指標來選購適合自己用途的活性炭。

（2）看活性炭的體積：要想很大程度的提高活性炭的吸附能力，就只有在活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)上下功夫，孔隙的數(shù)量越多，活性炭的質(zhì)地就越酥松，相對密度也變得越小，所以手感上比較輕的活性炭是比較好的活性炭，在同樣重量的活性炭包裝情況下，體積大許多的活性炭性能相比小體積的劣質(zhì)活性炭要好很多。

（3）看活性炭的脫色能力?；钚蕴康拿撋芰κ瞧湮侥芰Φ牧硪粋€表現(xiàn)，活性炭具有神奇能力是能夠?qū)⒂猩后w變成淺色或無色的液體，這其實就是因為有色液體里的色素分子被活性炭有效的吸附了。就因為活性炭的這種特性功能，在制糖工業(yè)領(lǐng)域中紅糖變白糖的生產(chǎn)過程中被廣泛應(yīng)用。取兩個相同的透明杯子，在一個杯子里放入純凈水，然后在其中滴入一滴藍墨水（但是不能使用墨汁和碳素墨水），攪拌均勻后將杯子里的一半有色水倒入另一個杯子中，形成對照組。將活性炭放入任意一個裝有有色水的杯子中（加入活性炭的量要達到水的一半或更多，這樣能夠使得效果比較明顯），靜置10～20min后和對照組進行對照，在同樣環(huán)境條件下，水被脫色的效果越明顯就說明活性炭吸附性越好。

4 活性炭檢測發(fā)展的原因

（1）科學技術(shù)的進步，對于活性炭的應(yīng)用要求和領(lǐng)域也在不斷拓展，提高其吸附能力的新型活性炭材料的研制，如電子、醫(yī)藥、防輻射用活性炭的應(yīng)用，備受人們的關(guān)注。

（2）社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對于生態(tài)環(huán)境的重視及健康意識的增強，使得大家更加關(guān)注自身所處的環(huán)境，包括水資源質(zhì)量的提高和空氣環(huán)境的凈化處理。

（3）活性炭作為一種應(yīng)用普遍的吸附性能好的多孔炭質(zhì)吸附材料，在社會必將得到更廣、更多的應(yīng)用，活性炭的檢測方法自然也會增加。

因此，很有必要對于活性炭應(yīng)用方面的理論知識和實際應(yīng)用技術(shù)方面的研究和開發(fā)工作，進行歸納分析總結(jié)，以期望更好地發(fā)揮活性炭的專一性吸附材料的功能，不斷開拓其應(yīng)用領(lǐng)域，促進我國活性炭產(chǎn)業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展。

5 總結(jié)

由于活性炭的多項不同的功能、不同的類型、不同的品種和不同的性質(zhì)，活性炭被很廣泛的運用到生活和企業(yè)中。隨著社會的進步，人們對生活標準要求的不斷提高，活性炭的種類同樣也增多，為了滿足人們的需求與要求，活性炭的檢測方法也相應(yīng)的增多，幫助人們正確選購活性炭。

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