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碘值、亞甲基藍(lán)和焦糖脫色能力與活性炭孔隙結(jié)構(gòu)的關(guān)系

　　活性炭的碘吸附值、亞甲基藍(lán)脫色力及焦糖脫色力之類液相吸附性能,是衡量活性炭吸附能力常用的一些指標(biāo)。為了更清晰分析幾者之間的聯(lián)系，本文收集了以木屑為原料化學(xué)法；生產(chǎn)的粉末狀活性炭3種(AC-11 AC-12 AC-13) ,以木炭為原料物理法生產(chǎn)的活性炭2種(AC-21、AC-22)，以煤為原料物理法生產(chǎn)的活性炭2種(AC-31、AC-32)，共7種樣品進(jìn)行測驗(yàn)分析。

　　從表1可見,7種樣品的pH值分布范圍廣泛,說明它們能適應(yīng)不同的使用場合對(duì)pH值的要求；在活性炭樣品的液相吸附能力方面，7種樣品對(duì)碘都有比較大的吸附能力；它們的碘吸附值處于783~1039 mg/ g范圍內(nèi)；不同樣品之間有一定的差異,但是,碘吸附值的樣品AC-11，也僅為碘吸附值最小的樣品AC-31及AC-32的130%左右。

　　亞甲基藍(lán)脫色力除樣品AC-32較差外,其余6種活性炭樣品的均較好,在90mLg^-1以上，特別是樣品AC-12的亞甲基藍(lán)脫色力高達(dá)130mL/g^-1,為亞甲基藍(lán)脫色力最小的樣品AC-32的430%左右。顯示出不同樣品的亞甲基藍(lán)脫色力存在著很大的差異。

　　焦糖脫色力只有樣品AC-12及AC-13較好,分別為90%及80%;其余5種活性炭樣品的焦糖脫色力部比較差,受現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)方法的限制已無法測定出它們的具體數(shù)值,只能判斷出它們都小于50%但在實(shí)驗(yàn)過程中觀察到在這5種活性炭樣品之間,仍然存在著明顯的差異,表明焦糖脫色力與亞甲基藍(lán)脫色力相似,在7種樣品之間也存在著很大的差異。

　　2、活性灰孔隙性能解析

　　為了考察活性炭的常規(guī)液相吸附性能指標(biāo)與活性炭孔隙結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,對(duì) 上述3種有代表性的活性炭樣品AC-12、AC-21及AC-32進(jìn)行了孔隙性能的解析,結(jié)果如表2及圖1所示。
　　表2中列示的數(shù)據(jù)表明,在這3種活性炭樣品中,AC-12 的比表面積比孔容積及不均孔隙半徑均,說明該種活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)，這與它的綜合吸附能力相吻合；與其相反樣品AC-32的比表面積比孔容積及平均孔隙半徑最小，表示它的孔隙結(jié)構(gòu)不及其它樣品發(fā)達(dá).這與其亞甲基藍(lán)脫色力焦糖脫色力及碘吸值都處于水平也很一致。樣品AC-21的比表面積比孔容積及平均孔隙牛徑的數(shù)值均處于中間水平,這與它在對(duì)上述3種物質(zhì)吸附能力方面的表現(xiàn)相同。

　　從圖1中所反映的上述有代表性的3種恬性炭樣品的孔徑分布曲線可見,它們的孔徑分布狀況各具特色,但共同點(diǎn)是在半徑0.55 nm 、0.8 nm及1.2 nm附近，都相應(yīng)地形成了微分孔容積分布峰。而峰值的大小隨著活性炭樣品的種類不同而異。聯(lián)系到其孔徑分布的特點(diǎn)可以認(rèn)為,在所有樣品中,該樣品的亞甲基藍(lán)脫色力及焦糖脫色力,對(duì)碘也具有較好的吸附能力,這正是由其半徑大小為1~2.5 nm附近的孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)的特征所決定的。

　　綜上可知，活性炭的碘吸附值亞甲基藍(lán)脫色力及焦糖脫色力,與活性炭的比表面積比孔容積及孔徑分布等孔隙結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系；活性炭中半徑0.55m時(shí)近孔隙的發(fā)達(dá)程度決定了碘吸附值的大小，亞甲基藍(lán)脫色力主要取決于活性炭中半徑0.8nm附近孔隙的發(fā)達(dá)程度，半徑0.8nm附近孔隙越發(fā)達(dá)的活性炭,亞甲基藍(lán)脫色力就越大。