活性炭是將含碳材料(如木材、竹子、果殼、秸稈、煤、瀝青、焦炭等)初始炭化后,繼續(xù)放在活化爐內(nèi)進(jìn)行高溫催化或化學(xué)催化(活化),再經(jīng)過(guò)酸洗(或水洗)、烘干而制成的。
竹炭是竹材在高溫、缺氧(或限制性地通入氧氣)的條件下,使竹材受熱分解(炭化)而得到的固體產(chǎn)物。在制備竹炭的同時(shí),還可以得到一種用途廣泛的液體產(chǎn)物——竹醋液。
它們都是一種黑色的、具有多孔質(zhì)的碳,但它不同于石墨、金剛石結(jié)構(gòu)。主要成分為碳,還含少量氧、氫、硫、氮、氯及硅、鎂、鉀、鈣等金屬及非金屬元素。由于經(jīng)過(guò)炭化過(guò)程,因此內(nèi)部孔隙發(fā)達(dá),比表面積大,吸附能力強(qiáng)。
三、活性炭與竹炭的不同點(diǎn)分析
1、原料及其消耗不一樣
活性炭的原料消耗一般比竹炭高3-5倍,比如6t毛竹可燒制1t竹炭,但3-5t竹炭才能加工1t竹制活性炭。當(dāng)然活性炭的原料范圍較廣,如木屑、秸稈、煤渣、硬果殼等等,都可燒制。
2、形狀不一
活性炭一般只有粉末狀(直徑≤0.18mm)與顆粒狀(直徑≤8mm)兩類,由于沒(méi)有大塊活性炭,所以其應(yīng)用受到很大的局限。而竹炭千姿百態(tài),有筒炭、片炭、碎炭、顆粒炭、炭粉等等,使用范圍很廣,如筒炭可以做成各種工藝品,炭片可用于凈水煮飯,等等;
3、吸附對(duì)象有差別
竹炭的孔隙以大孔為主,而活性炭就大不一樣了,物理法活化活性炭以微孔占主導(dǎo)地位、化學(xué)法活化的活性炭中大孔占主導(dǎo)地位,不同的活化工藝生產(chǎn)出來(lái)的活性炭大不一樣。竹炭主要吸附一些大分子物質(zhì),包括許多的微生物。而活性炭有不同的孔結(jié)構(gòu),根據(jù)吸附物種不同應(yīng)用于不同領(lǐng)域。但就分子直徑很小的物質(zhì)而言,活性炭的吸附性比竹炭要強(qiáng)好幾倍。而且活性炭吸附的針對(duì)性很強(qiáng),不同的孔徑用于吸附不同的物質(zhì)。
4、在現(xiàn)實(shí)中有不同用途
竹炭經(jīng)科學(xué)加工后,已廣泛運(yùn)用于日常生活當(dāng)中,包括空氣凈化,健身護(hù)膚,家紡用品、汽車用品、工藝品、裝修材料、竹炭陶器、竹炭食品等等。
5、加工工藝不同
竹炭只經(jīng)過(guò)炭化階段,而活性炭除炭化工藝外,還要經(jīng)過(guò)活化階段。
6、微觀結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別
竹炭的孔隙直徑要比活性炭大:竹炭?jī)?nèi)部大中小孔分導(dǎo)管、維管束,薄壁組織側(cè)壁上的小孔,竹炭的孔隙以大孔為主,其直徑以200nm(納米單位,下同)左右為主;而活性炭以微孔占主導(dǎo)地位,孔隙直徑大小分為三類:大孔(≥50nm),約占總孔容積的10~30%,微孔(≤2nm)約占總孔容積的60~90%,中孔又稱過(guò)渡孔(2nm≤φ≤50nm),約占總孔容積的5~7%,孔隙平均直徑約為1.5nm。
7、比表面積大小不一
比表面積是指單位質(zhì)量所占有表面積的大小。即1克炭的表面積與所有孔隙面積的總和。燒制溫度在500℃以上的竹炭,比表面積在150㎡/g至350㎡/g之間;而用物理或化學(xué)方法進(jìn)行二次活化制成竹炭活性炭,比表面積可達(dá)到900m2/g甚至2000m2/g以上。因孔隙結(jié)構(gòu)越發(fā)達(dá),比表面積越大,其吸附功能越強(qiáng),因此總體上活性炭比竹炭的吸附性更強(qiáng)。
8、硬度相差較大
竹炭密度大,硬度高,不易碎,適合做耐磨的家紡用品;而不同材質(zhì)的活性炭硬度大不一樣,椰殼活性炭硬度高,而用竹子生產(chǎn)活性炭具有比重輕,細(xì)軟,易碎,故不適宜用于耐磨性要求高的產(chǎn)品。
9、生產(chǎn)成本差異很大
竹炭只需一次炭化過(guò)程,而活性炭還需要一個(gè)活化過(guò)程,其成本比竹炭要高許多,約為竹炭的3—5倍。因此產(chǎn)品售價(jià)也是竹炭的3-5倍。
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