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[初中物理]活性炭和明礬的區(qū)別是什么

更新時(shí)間：2025-01-11 14:44:13

活性炭

activated carbon

是一種黑色粉狀，粒狀或丸狀的無定形具有多孔的碳，主要成分為碳，還含少量氧、氫、硫、氮、氯。也具有石墨那樣的精細(xì)結(jié)構(gòu)，只是晶粒較小，層層間不規(guī)則堆積。具有較大的表面積(500～1000米2/克)，有很強(qiáng)的吸附性能，能在它的表面上吸附氣體、液體或膠態(tài)固體；對于氣體、液體，吸附物質(zhì)的質(zhì)量可接近于活性炭本身的質(zhì)量。其吸附作用具有選擇性，非極性物質(zhì)比極性物質(zhì)更易于吸附。在同一系列物質(zhì)中，沸點(diǎn)越高的物質(zhì)越容易被吸附，壓強(qiáng)越大溫度越低濃度越大，吸附量越大。反之，減壓，升溫有利于氣體的解吸。常用于氣體的吸附、分離和提純，溶劑的回收，糖液、油脂、甘油、藥物的脫色劑，飲用水及冰箱的除臭劑，防毒面具中的濾毒劑，還可用作催化劑或金屬鹽催化劑的載體。早期生產(chǎn)活性炭的原料為木材、硬果殼或獸骨，后來主要采用煤，經(jīng)干餾、活化處理后得到活性碳生產(chǎn)方法有：①蒸汽、氣體活化法。利用水蒸氣或二氧化碳在850～900℃將碳活化。②化學(xué)活化法。利用活化劑放出的氣體，或用活化劑浸漬原料，在高溫處理后都可得到活性炭。

活性炭具有微晶結(jié)構(gòu)，微晶排列完全不規(guī)則，晶體中有微孔（半徑小于20〔?！常?0-10米）、過渡孔（半徑20～1000）、大孔（半徑1000～100000），使它具有很大的內(nèi)表面，比表面積為500～1700米2／克。這決定了活性炭具有良好的吸附性，可以吸附廢水和廢氣中的金屬離子、有害氣體、有機(jī)污染物、色素等。工業(yè)上應(yīng)用活性炭還要求機(jī)械強(qiáng)度大、耐磨性能好，它的結(jié)構(gòu)力求穩(wěn)定，吸附所需能量小，以有利于再生?；钚蕴坑糜谟椭?、飲料、食品、飲用水的脫色、脫味，氣體分離、溶劑回收和空氣調(diào)節(jié)，用作催化劑載體和防毒面具的吸附劑。

【別名】活性炭，藥用炭【外文名】Charcol 【適應(yīng)癥】用于腹瀉、胃腸脹氣、食物中毒等。【用量用法】口服：每次1．5～4g，1日2～3次，飯前服。亦可在服本品后再服硫酸鎂，以排出有毒物質(zhì)。【注意事項(xiàng)】能吸附維生素、抗生素、磺胺類、生物堿、乳酶生、激素等，對蛋白酶、胰酶的活性亦有影響，均不宜合用。【規(guī)格】片劑：每片0．15g、0．3g、0．5g。

物理特性：

活性炭是一種多孔徑的炭化物，有極豐富的孔隙構(gòu)造，具有良好的吸附特性，它的吸附作用藉物理及化學(xué)的吸咐力而成的,其外觀色澤呈黑色。其成份除了主要的炭以外，還包含了少量的氫、氮、氧，其結(jié)構(gòu)則外形似以一個(gè)六邊形，由于不規(guī)則的六邊形結(jié)構(gòu)，確定了其多也體枳及高表面積的特點(diǎn)，每克的活性炭所具的有比表面相當(dāng)于1000個(gè)平方米之多。

活性炭材質(zhì)：

活性炭其主要是以含炭量較高的物質(zhì)制成，如木材、煤、果殼、骨、石油殘?jiān)?。而以椰子殼為最常用的原料，在同等條件下，椰殼活性的活性質(zhì)量及特其它特性是最好的，因其有最大的比表面。

活性炭的成本：

活性炭的成本如果按原料計(jì)算，最貴的屬椰殼，其次是木質(zhì)量和煤質(zhì)，但活性炭的深加工層次可以很多，相同產(chǎn)品的深加工不同也會造成成本的很大差異，客戶主要還是要根據(jù)自己的實(shí)際應(yīng)用情況選擇相對應(yīng)的活性炭產(chǎn)品。

生產(chǎn)過程：

活性炭按生產(chǎn)方法可分物理水蒸氣法和化學(xué)法生產(chǎn)，這里著重說一下物理水蒸氣法的生產(chǎn)，一般生產(chǎn)分為兩個(gè)過程，第一步，炭化，將原料在170 至600的溫度下干燥，同量將其80%r有機(jī)組織炭化。第二步，活化，將第一步已炭化好的炭化料送入反應(yīng)爐中，與活化劑和水蒸氣反應(yīng)，完成其活化過程，制成成品。在吸熱反應(yīng)過程中，主要產(chǎn)生CO及H2組合氣體，用以將炭化料加熱至適當(dāng)?shù)臏囟?800至1000度)，除去其所有可分解物，產(chǎn)生豐富的孔隙結(jié)構(gòu)及巨大的比表面積，使活性炭具有很強(qiáng)的吸附力。不同的原料生產(chǎn)的活性炭具有不同的孔徑，其中以椰殼為原料的活性炭的孔徑最小，木質(zhì)活性炭的也孔徑一般較大，煤質(zhì)活性炭的孔徑介于兩者間?；钚蕴靠讖揭话惴譃槿悾捍罂祝?000-1000000A過渡孔：20-1000A微孔：20A 根據(jù)以上特性可以看出，針對不同的吸附對象，需選用相應(yīng)的活性炭，以做到最好的性價(jià)比，因此，一般在液相吸附中，應(yīng)選用較多過渡孔徑及平均孔徑較大的活性炭。

活性炭應(yīng)用：

根據(jù)活性炭的吸附特點(diǎn),活性炭主要用于除去水中的污染物、脫色、過濾凈化液體、氣體，還用于對空氣的凈化處理、廢氣回收（如在化工行業(yè)里對氣體"苯"的回收）、貴重金屬的回收及提煉（比如對黃金的吸收）。隨著科學(xué)的發(fā)展，活性炭的用途也越來越廣泛，隨著國家對生態(tài)環(huán)境的重視，活性炭也了揮著越來越大的作用。

活性炭的應(yīng)用是活性炭非常奧妙的一學(xué)問，也是目前我國在技術(shù)領(lǐng)域上最薄弱環(huán)節(jié)，相對直接使用客戶而言，最重要的既是應(yīng)用知識，魅寶公司多年來一直堅(jiān)持不懈的從事應(yīng)用領(lǐng)域的研究，積累了一定的應(yīng)用知識，相信在我們的努力下能夠幫助客戶選用最合適的活性炭。

明礬

明礬又稱白礬、鉀礬、鉀鋁礬、鉀明礬、十二水硫酸鋁鉀。是含有結(jié)晶水的硫酸鉀和硫酸鋁的復(fù)鹽?；瘜W(xué)式KAl(SO4)2·12H2O，式量474.39，無色立方，單斜或六方晶體，有玻璃光澤，密度1.757g/cm3，熔點(diǎn)92.5℃。64.5℃時(shí)失去9分子結(jié)晶水，200℃時(shí)失去12分子結(jié)晶水，溶于水，不溶于乙醇。明礬性味酸澀，寒，有毒。故有抗菌作用、收斂作用等，可用做中藥。明礬還可用于制備鋁鹽、發(fā)酵粉、油漆、鞣料、澄清劑、媒染劑、造紙、防水劑等。明礬凈水是過去民間經(jīng)常采用的方法，它的原理是明礬在水中可以電離出兩種金屬離子：

KAl(SO4)2 = K+ + Al3+ + 2SO42-

而Al3+很容易水解，生成膠狀的氫氧化鋁Al(OH)3：

Al3+ + 3H2O = Al(OH)3（膠體）+ 3H+

氫氧化鋁膠體的吸附能力很強(qiáng)，可以吸附水里懸浮的雜質(zhì)，并形成沉淀，使水澄清。所以，明礬是一種較好的凈水劑。

明礬可由明礬石經(jīng)煅燒、萃取，結(jié)晶而制得。

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