活性炭有什麼作用

　　活性炭是一種黑色多孔的固體炭質。早期由木材、硬果殼或獸骨等經炭化、活化製得，後改用煤通過粉碎、成型或用均勻的煤粒經炭化、活化生產。那麼，呢?

　　大家也許知道，把木材隔絕空氣加強熱可以得到木炭。木炭是一種多孔性物質，多孔性物質的表面積必然很大。物質的表面積越大，它吸附其他物質的分子也就越多，吸附作用也就越強烈。如果在製取木炭時不斷地通人高溫水蒸氣，除去沾附在木炭表面的油質，使內部的無數管道通暢，那麼木炭的表面積必然更大。經過這樣加工的木炭，叫做活性炭。顯然，活性炭比木炭有更強的吸附作用。

　　在1917年，交戰雙方的防毒面具裡都已裝上了活性炭。

　　奇怪，活性炭的眼睛為什麼那麼雪亮，能抓住毒氣而放過氧氣、氮氣呢? 原來，活性炭的吸附作用同被吸附的氣體的沸點有關。沸點越高的氣體即越容易液化的氣體，活性炭對它的吸附量越大。軍事上使用的大多數化學毒氣的沸點都比氧氣、氮氣高得多。

　　請不要以為活性炭只用在防毒面具裡，它還有許多其他用途。

活性炭

　　在自來水工廠裡，如果水源有臭味，只要讓水流過活性炭後就不臭了。你也許會說自來水仍然有股味。這是氯的氣味，因為自來水常用氯來消毒。

　　在製糖廠裡，工人們往紅糖水裡加一些活性炭，經過攪拌和過濾，可以得到無色的糖液，再減壓蒸發水分，紅糖就變成晶瑩的白糖了。

　　現代家庭的金魚缸裡，有不少裝著電動水泵，讓水迴圈通過濾清器。在濾清器裡也用活性炭去吸附水中的臭味和雜質。

　　傳統活性炭再生方法

　　1.熱再生法

　　熱再生法是應用最多，工業上最成熟的活性炭再生方法。處理有機廢水後的活性炭在再生過程中，根據加熱到不同溫度時有機物的變化，一般分為乾燥、高溫炭化及活化三個階段。在乾燥階段，主要去除活性炭上的可揮發成分。高溫炭化階段是使活性炭上吸附的一部分有機物沸騰、汽化脫附，一部分有機物發生分解反應，生成小分子烴脫附出來，殘餘成分留在活性炭孔隙內成為“固定炭”。在這一階段，溫度將達到800～900°C,為避免活性炭的氧化，一般在抽真空或惰性氣氛下進行。接下來的活化階段中，往反應釜內通入CO2、CO、H2或水蒸氣等氣體，以清理活性炭微孔，使其恢復吸附效能，活化階段是整個再生工藝的關鍵。熱再生法雖然有再生效率高、應用範圍廣的特點，但在再生過程中,須外加能源加熱，投資及執行費用較高。

　　2.生物再生法

　　生物再生法是利用經馴化過的細菌，解析活性炭上吸附的有機物，並進一步消化分解成H2O和CO2的過程。生物再生法與汙水處理中的生物法相類似，也有好氧法與厭氧法之分。由於活性炭本身的孔徑很小，有的只有幾奈米，微生物不能進入這樣的孔隙，通常認為在再生過程中會發生細胞自溶現象，即細胞酶流至胞外，而活性炭對酶有吸附作用，因此在炭表面形成酶促中心，從而促進汙染物分解，達到再生的目的。生物法簡單易行，投資和執行費用較低，但所需時間較長，受水質和溫度的影響很大。

　　3.溼式氧化再生法

　　在高溫高壓的條件下，用氧氣或空氣作為氧化劑，將處於液相狀態下活性炭上吸附的有機物氧化分解成小分子的一種處理方法，稱為溼式氧化再生法。實驗獲得的活性炭最佳再生條件為：再生溫度230°C,再生時間1h,充氧pO20.6MPa,加炭量15g,加水量300mL。再生效率達到45±5%，經5次迴圈再生，其再生效率僅下降3%。活性炭表面微孔的部分氧化是再生效率下降的主要原因。