活性炭在国防建设及工农业生产等各个领域的使用情况
活性炭作为吸附剂具有优异特性,现已在工业、农业、国防、科技以及人民生活各个领域中广泛使用,成为国民经济不可缺少的重要物质。
1.
气相吸附方面的应用
(1)废气净化和回收 用于净化工业上排放的有害气体,如废烟气的脱硫等;回收挥发散失的溶剂如丙酮、酯类、苯、汽油等。
(2)防御毒气和有害气体 在国防和民用工业中用活性炭装填各种防毒面具,制造防御放射性物质的纺织品。
(3)原子能设施中的应用 用于捕集和去除泄漏的放射性物质。
(4)其它 用活性炭填充气体钢瓶,增加贮存气体的容量;用于香烟滤嘴滤除尼古丁等。
2.
液相吸附方面的应用
(1)食品工业 用于葡萄糖、饴糖、味精、油脂、酒等的脱色精制,除去色素、胶质和其它杂质。
(2)医药工业 用于抗菌素、解热药、维生素、注射用针剂等除去色素、杂质等。
(3)化学药品 用于各种有机和无机药品,如酯类、酚类、柠檬酸、草酸等的脱色精制。
(4)环境保护 用于净化用水,处理废水等。
(5)其它 在冶金工业中用于回收金、银、钯等贵重金属。
3. 为催化剂和催化剂载体
活性炭本身有各种催化活性,可单独作催化剂,应用于卤化、氧化脱氢等化学反应中。某些活性炭也是优良的催化剂载体,应用在醋酸乙烯酯合成、卤化、氧化、聚合等反应中。
4. 医药方面的应用
活性炭作为外用药,用于烂疮、化脓化创伤,也可用于内服药治疗腹泻。活性炭能吸附病毒、细菌毒素、药物等,可用于治疗中毒或过量服药的病人。
5. 农业和其它方面的应用
活性炭施用于土壤中,能促进氮的生物固定作用,除去农药对作物的毒害等。此外,活性炭还用作制造锌—空气电池的电极。
什么叫化学药剂活化法?氯化锌为什么能使炭活化?
用氯化锌和其他化学药物作为活化剂生产活性炭的方法,称为化学药剂活化法,简称化学法。常用的化学药物有氯化锌、磷酸,也有用硫酸钾和硫化钾的,国内主要用氯化锌作为活化剂。
氯化锌的活化作用主要是:
1. 氯化锌对植物原料中的纤维素起润胀、胶溶以致溶解作用,药液渗透到原料内部,溶解纤维素而形成孔隙。
2. 氯化锌在高温下具有催化脱水作用,使原料中的氢、氧原子以水的形式分离出来,使更多的碳保留在原料中,提高了活性炭的得率。用氯化锌作活化剂,能降低活化温度,活化时产生的焦油颜色明显变浅,这说明木屑的活化过程与通常的热解反应有所不同。
3. 氯化锌在炭化时能起骨架作用,即它们在原料被炭化时给新生的碳提供一个骨架,让碳沉积在它的上面。新生的碳具有初生的键,有吸附力,能使碳与氯化锌等锌化物结合在一起。当用酸和水把氯化锌等无机成分溶解洗净之后,碳的表面便暴露出来,成为具有吸附力的活性炭内表面积。这种作用最明显的体现是:活性炭的孔隙总容积随锌屑比的增大而增大。而且当锌屑比大时,可以制得过渡孔较发达的活性炭,锌屑比小时,又可制得微孔较发达的活性炭。