活性炭與碳黑有什麼區別?

執著的心靈


一、概念不同

1、炭黑

碳黑(carbon black),又名炭黑,是一種無定形碳。輕、松而極細的黑色粉末,表面積非常大,範圍從10~3000m2/g,是含碳物質(煤、天然氣、重油、燃料油等)在空氣不足的條件下經不完全燃燒或受熱分解而得的產物。

比重1.8-2.1。由天然氣製成的稱“氣黑”,由油類製成的稱“燈黑”,由乙炔製成的稱“乙炔黑”。

2、活性炭

活性炭是一種經特殊處理的炭,將有機原料(果殼、煤、木材等)在隔絕空氣的條件下加熱,以減少非碳成分(此過程稱為炭化),然後與氣體反應,表面被侵蝕,產生微孔發達的結構 (此過程稱為活化)。

由於活化的過程是一個微觀過程,即大量的分子碳化物表面侵蝕是點狀侵蝕 ,所以造成了活性炭表面具有無數細小孔隙。

二、性質不同

1、炭黑

炭黑的生產工藝不同,則表面的化學性能也有差別。大多數炭黑的真實表面積大於由粒徑計算出的幾何表面積。這是由於炭黑特別是粒徑小於25nm的炭黑表面存在許多微孔。

據分析,可在炭黑表面檢測如酚基、醌基、羧基等基團,這些酸性基團濃度在氣黑和氧化爐黑的表面特別高。在爐黑中可檢測到吡喃酮結構,這種結構決定了爐黑的鹼性性質。

揮發份含量可判斷表面官能團的濃度,也可測得炭黑的極性。另外由於炭黑的表面積較大,容易吸附揮發份環境中的水分,所以炭黑在運輸,貯存及使用過程中要特別注意吸溼問題。

2、活性炭

活性炭是由石墨微晶、單一平面網狀碳和無定形碳三部分組成,其中石墨微晶是構成活性炭的主體部分。活性炭的微晶結構不同於石墨的微晶結構,其微晶結構的層間距在0.34~0.35nm之間,間隙大。

即使溫度高達2000 ℃以上也難以轉化為石墨,這種微晶結構稱為非石墨微晶,絕大部分活性炭屬於非石墨結構。石墨型結構的微晶排列較有規則,可經處理後轉化為石墨。

三、分類不同

1、炭黑

炭黑按用途不同,通常分為色素用炭黑、橡膠用炭黑、導電碳黑和專用碳黑。

色素用炭黑—國際上,根據炭黑的著色能力,通常分為三類,即高色素炭黑,中色素炭黑和低色素炭黑。這種分類通常用三個英文字母表示,前兩個字母表示炭黑的著色能力,最後一個字母表示生產方法。

橡膠用炭黑—橡膠用炭黑原來是按粒徑大小來分類的,但後來改為按氮表面積分類。此外,命名時把炭黑顏料的硫化速度和結構等因素也考慮進去了,由4個系統構成。第一個英文字母代表膠料的硫化速度,以N代表正常硫化速度,S代表緩慢硫化速度。

後面3個為阿拉伯數字。第一個數字代表炭黑氮表面積範圍,共列為0~9個等級。第二和第三個數字則由美國材料試驗協會負責炭黑和術語的D24.41委員會指定的,反映不同的結構程度,也就是炭黑大概的高低結構確定的,有一定的任意性。相對而言,數字越大,結構越高。

2、活性炭

活性炭按製造使用的主要原材料分為四類:煤質活性炭、木質活性炭、合成材料活性炭和其他類活性炭。按製造使用主要原材料及對應的產品形狀組合分類分為16種類型。

其中,煤質活性炭分為:柱狀煤質顆粒活性炭、 破碎煤質顆粒活性炭、粉狀煤質顆粒活性炭、球形煤質顆粒活性炭。木質顆粒活性炭分為:柱狀木質顆粒活性炭、破碎狀木質顆粒活性炭、粉狀木質顆粒活性炭、球形木質顆粒活性炭。

合成材料活性炭分為:柱狀合成材料顆粒活性炭、破碎狀合成材料顆粒活性炭、粉狀合成材料顆粒活性炭、成形活性炭、球形合成材料顆粒活性炭、 布類合成材料活性炭(炭纖維布)、氈類合成材料活性炭(炭纖維氈)。

其他類活性炭,指除上述三種類型活性炭外,由其他原材料(如煤瀝青、石油焦等)製備的活性炭,這類活性炭,在產品形狀分類中,暫列了瀝青基微球活性炭。


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