激光粒度儀在活性炭粒度檢測(cè)中的應(yīng)用

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一、 活性炭及應(yīng)用

活性炭又稱活性炭黑。是黑色粉末狀或顆粒狀的無(wú)定形碳。活性炭主成分除了碳以外還有氧、氫等元素。活性炭是具有孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、選擇性吸附能力強(qiáng)的碳質(zhì)吸附材料。在一定的條件下，對(duì)液體或氣體的某一或某些物質(zhì)進(jìn)行吸附脫除、凈化、精制或回收，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的精制和環(huán)境的凈化（蔣劍春，2010）。時(shí)至今日，活性炭已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、交通、食品、醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)等各個(gè)領(lǐng)域，并且活性炭使用失效后可以用各種辦法進(jìn)行多次反復(fù)再生。

活性炭主要是以木炭、木屑、各種果殼、煤炭和石油焦等高含碳物質(zhì)為原料，經(jīng)碳化和活化而制得的多孔性吸附劑。活性炭的吸附大多數(shù)是物理吸附，即范德華吸附，也有化學(xué)吸附。

二、活性炭發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展前景：

中國(guó)活性炭在應(yīng)用歷史上簡(jiǎn)單分為三個(gè)階段：第一階段是20世紀(jì)40年代以前，中國(guó)制藥工業(yè)、化學(xué)工業(yè)中使用活性炭量大，都用進(jìn)口貨。第二階段自20世紀(jì)50年代初開(kāi)始，國(guó)產(chǎn)活性炭上市.生產(chǎn)與應(yīng)用相互促進(jìn)，活性炭的應(yīng)用范圍被迅速開(kāi)拓。中國(guó)活性炭的應(yīng)用，不僅在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)發(fā)展，而且進(jìn)入了國(guó)際市場(chǎng)。第三階段2003-至今；活性炭應(yīng)用于裝修污染治理，專用于吸附甲醛、苯系物、氨、氡等所有對(duì)人體有害的氣體及空氣中的浮游細(xì)菌。目前市場(chǎng)上家用活性炭眾多，活性炭已走進(jìn)千家萬(wàn)戶，成為健康時(shí)尚的環(huán)保產(chǎn)品。

傳統(tǒng)活性炭大都用于廢氣廢水處理。目前，隨著高比面積超級(jí)活性炭的面世，人們也試圖把它利用到人體上。

活性炭無(wú)粉塵技術(shù)的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用問(wèn)題一直是業(yè)內(nèi)人士特別關(guān)注的。但是，無(wú)論是以煤為原料，還是以果殼或是木材為原料所生產(chǎn)的不定型顆粒活性炭、圓柱形活性炭還是球形活性炭都無(wú)法徹底地清除掉其表面上附著的粉塵，特別是無(wú)法在基本保持活性炭原有的吸附特性的前提下清除活性炭表面上附著的粉塵。長(zhǎng)期以來(lái)，市場(chǎng)一直在呼喚的活性炭無(wú)粉塵化技術(shù)至今未能研制成功。因此，這方面的發(fā)展也有一定的前景。

這些年來(lái)，世界上主要活性炭生產(chǎn)國(guó)美國(guó)、日本等都已經(jīng)把著眼點(diǎn)轉(zhuǎn)向活性炭再生技術(shù)開(kāi)發(fā)方面，活性炭使用一次后丟棄還是經(jīng)再生利用已經(jīng)成為反映一個(gè)國(guó)家活性炭工業(yè)水平的重要標(biāo)志。

三、活性炭目數(shù)與吸附力

我國(guó)已躍升為世界上最大的活性炭生產(chǎn)和出口國(guó)，活性炭檢測(cè)方法對(duì)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)，檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，內(nèi)外貿(mào)易質(zhì)量糾紛處置等，無(wú)疑是十分重要的。目前國(guó)內(nèi)評(píng)價(jià)活性炭大多采用碘值、亞甲藍(lán)值等指標(biāo)，但在工程實(shí)踐上，不僅需要考慮粉末活性炭的總吸附比表面積，還要判斷粉末活性炭顆粒內(nèi)部的孔徑分布是否容易達(dá)到快速吸附、使用過(guò)程中粉末活性炭是否達(dá)到吸附平衡，另外還需考慮炭粉粒徑的大小，目數(shù)小的粉末活性炭的吸附比表面積小，吸附效果差一些，目數(shù)大的比表面積大，吸附效果將好一些，但目數(shù)太大有可能穿透濾池。

活性炭目數(shù)指的就是篩網(wǎng)密度，活性炭顆粒的大小就用目數(shù)來(lái)表示。比如煤質(zhì)顆粒活性炭，木質(zhì)顆粒活性炭，果殼顆粒活性炭都是用目數(shù)表示。

目數(shù)越大說(shuō)明顆粒越小，一般超過(guò)100目，活性炭顆粒就趨于粉末了，但是其實(shí)還是顆粒；目數(shù)越小，則活性炭顆粒越大，比如8目數(shù)-12目數(shù)的活性炭顆粒就很大。

所謂目數(shù)，是指物料的粒度或粗細(xì)度。一般定義是指在1英寸*1英寸的面積內(nèi)的篩網(wǎng)，物料能通過(guò)該篩網(wǎng)，篩網(wǎng)的孔數(shù)即定義為目數(shù)。如200目，就是該物料能通過(guò)1英寸*1英寸內(nèi)有200個(gè)網(wǎng)孔的篩網(wǎng)。以此類推，目數(shù)越大，說(shuō)明物料粒度越細(xì)；目數(shù)越小，說(shuō)明物料粒度越大。篩分粒度就是顆粒可以通過(guò)篩網(wǎng)的篩孔尺寸，以1英寸（25.4mm）寬度的篩網(wǎng)內(nèi)的篩孔數(shù)表示，因而稱之為目數(shù)。

一般來(lái)說(shuō)，活性炭單位體積中目數(shù)越多，接觸空氣面積最大，吸附性越好。這個(gè)是有限度的，例如竹炭。孔大，目數(shù)少，接觸面積小。椰殼活性炭，目數(shù)多，接觸面積大，效果好。煤炭經(jīng)過(guò)提煉成的活性炭只能用于工業(yè)使用。拿同樣的5-10目和10-24目的凈水炭來(lái)說(shuō)，同樣重量下，10-24目的活性炭接觸面積大，凈化效果好，但是他的流速慢，凈水量少，如果裝在凈水設(shè)備中，小設(shè)備用小顆粒，大設(shè)備用大顆粒。

活性炭目數(shù)可通過(guò)換算表格直接換算出顆粒粒徑大小，由此可了解活性炭的粒徑大小。活性炭的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定粒度分布和有效粒度的范圍，由此可見(jiàn)活性炭質(zhì)量檢測(cè)中粒度檢測(cè)成為檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)之一。

四、活性炭粒度檢測(cè)

顆粒粒度的測(cè)量方式很多種，近年來(lái)實(shí)驗(yàn)室最常用的激光粒度檢測(cè)因其測(cè)試速度快、重復(fù)性好、測(cè)量范圍寬等顯著特點(diǎn)成為世界流行的顆粒測(cè)試儀器。活性炭在顯微鏡下觀察有長(zhǎng)條狀，并且粒徑較大，樣品不易團(tuán)聚。此樣品隨著超聲時(shí)間的延長(zhǎng)，粒度逐漸變小，樣品易被超碎，不易長(zhǎng)時(shí)間超聲，超聲一分鐘可以保存數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)多次測(cè)試對(duì)比，測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定。測(cè)試報(bào)告如下：