活性炭脫色的原理

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活性炭是一種黑色粉狀，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，沸點越高的物質(zhì)越容易被吸附，壓強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。
工業(yè)上應(yīng)用活性炭還要求機械強度大、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。活性炭用于油脂、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?；钚蕴棵撋Ч谒惺謴姡袡C溶劑中較弱。一般加0.1—3％（W／V），攪拌30～60分鐘，活性炭的粒度對脫色時間有影響，而且不同生產(chǎn)廠家，不同加工方法生產(chǎn)的活性炭，脫色效果相差很大。脫色溫度和PH要根據(jù)你產(chǎn)物的性質(zhì)，通過試驗確定了。
1、活性碳一般使用溫度是75-80度比較好；
2、活性炭脫色效果在水中十分強，在強極溶劑中使用效果也不錯，在非極性溶劑中效果較差；
3、一般情況下，在pH3-6條件下使用較好；
4、一般情況下，加入量為千分之一至三（or5)；
5、脫色時間一般為30-60min；
6、活性碳的種類型號很多，比如糖用碳，油用碳等，要選擇一種適合你使用的活性碳。
7、注意：使用時不要在脫色液熱時加入活性碳，以免暴沸。
活性炭具有能將有色液體變成淺色或無色的神奇能力，這其實就是因為活性炭吸附了有色液體里的色素分子的原因造成的。正因為活性炭的這種特性，被廣泛應(yīng)用于制糖工業(yè)領(lǐng)域中紅糖變白糖的生產(chǎn)過程中。取兩只透明杯子，在一只杯子里放入純凈水，然后滴入一滴紅墨水（這里可以用任何一種便于觀察但不改變水的性質(zhì)的色素都可以，例如藍墨水、打印機彩色墨水，但不能使用墨汁和碳素墨水），攪拌均勻后將一半有色水倒入另一個杯子中留作對比樣。將活性炭放入有色水中，數(shù)量應(yīng)達到水的一半或更多，這樣效果會比較明顯，靜置10—20分鐘后與對比水樣進行對照，在同等條件下，脫色效果越強說明活性炭吸附性越好?；钚蕴康闹谱鞴に囀鞘裁?；
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［埃］＝10-10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、有機污染物、色素等。工業(yè)上應(yīng)用活性炭還要求機械強度大、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。
脫色就是用吸附的方法除去化合物樣品中的雜質(zhì).當(dāng)樣品(產(chǎn)品)為固體時,一般是先用適當(dāng)溶劑將其溶解,加入吸附劑,停留或攪拌片刻,雜質(zhì)即被吸附劑吸附.然后過濾,被吸附的雜質(zhì)即與吸附劑一起留在濾紙上,而與樣品分離.當(dāng)溶劑為水、醇等極性液體時,以活性炭為脫色劑效果良好.因為活性炭是非極性吸附劑,它對于極性的溶劑吸附作用甚弱,而樣品和雜質(zhì)的極性一般都小于水的極性,所以可受到較強的吸附.至于對樣品(產(chǎn)品)的吸附雖然是我們所不希望的,但卻往往是不可避免的.如果脫色劑對樣品和對雜質(zhì)的吸附能力不相上下,則脫色過程實質(zhì)是樣品與雜質(zhì)“拼消耗”.由于雜質(zhì)含量甚少,即使與樣品等量消耗,也仍然是可行的.