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活性炭在有机合成中的作用
活性炭是有机合成实验中常用的物质之一,主要用来给化合物脱色除杂。根据化学基础实验书上讲,活性炭的标准使用方法是在重结晶前热滤脱色,其实活性炭还有其它用法,巧妙的利用活性炭的性质,区分其优缺点,将给有机合成实验带来许多便利。
活性炭在有机合成中的作用主要有脱色、附近吸附和助滤,通常在活性炭的一次操作过程中,主要表现其中一个方面,其它方面的作用是次要的。
1. 脱色作用
活性炭?常见的作用是脱色,根据与极性分析,活性炭可以视为非极性物质,可以用来吸附非极性和小极性色素,适合在大极性溶剂中使用。
物质中含有的色素大多属于非极性或小极性色素,所以在常用脱色剂中?常用的就是活性炭,?常用的溶剂是水和醇类。
一般在需要脱色时,不需要考虑色素的极性,直接以活性炭脱色,通过观察溶液在脱色前后的变化来判断脱色效果。
一般的操作过程如下:
待脱色物质加入到一定量溶剂中,加热全溶,加入一定量活性炭,搅拌一段时间,热滤,滤液浓缩。
待脱色物质为含有可见色素的固体或液体,以固体居多;
溶剂量一般为3-10倍,太少不易操作,在热滤时损失大;太多成本过高,也没有必要;
溶剂一般为大极性溶剂,甲醇、附近乙醇和水等,如果脱色后需要结晶,一般需要筛选出?适合的溶剂;
活性炭加入量一般为溶质(即待脱色物质)的5-10%,视情况可以增减;
搅拌时间一般在30分钟到2小时不等,视情况可以增减;
滤液视情况处理,如果脱色前后外观颜色变化不大,可以再加活性炭重复脱色;如果需要重结晶,直接冷却结晶或适当浓缩后冷却结晶;如果待脱色物质是液体,一般浓缩至干。
活性炭能用多长时间呢?
活性炭通常能用六至十二个月。
不过它的使用时长跟环境有很大关联,如果是在新房内放置活性炭,只能使用七到十五天,而老旧房屋的活性炭可以使用3个月左右,另外建议在使用时别太久,否则很有可能导致二次污染。
关于使用活性炭的注意事项
1、当地运输和搬运:
首先,我们在输送的时候,禁止使用钩子牵引活性炭,并且还要避免它跟硬物混合。当然,除此之外,还不能出现强烈震动、当地践踏等,更别说抛掷了。此外,必须轻载轻卸,其主要目的是为了不影响今后的正常使用。
2、当地贮存:
其次,活性炭必须放置在阴凉并且干燥之处,这样可以避免内外包装损坏的同时,还可以避免空气中其它物质的水分和吸附,同时还可以确保不影响利用效果。此外,在放置过程中,不允许跟有毒、当地有害以及易挥发等物质一起储存,杜绝污染源。
3、当地水浸是严格禁止的:
由于活性炭属于多孔吸附物,所以在传输、当地放置以及使用的时候,应该避免浸水,否则会严重影响活性炭?终的利用效果。
活性炭与木炭的区别?
一、同城活性炭与木炭的区别
1、同城加工工艺不同
竹炭只经过炭化阶段,而活性炭除炭化工艺外,还要经过活化、同城酸洗和烘干阶段。
2、同城微观结构千差万别
竹炭的孔隙直径要比活性炭大:竹炭内部大中小孔分导管、同城维管束,薄壁组织侧壁上的小孔,竹炭的孔隙以大孔为主,其直径以200nm(纳米单位,下同)左右为主;而活性炭以微孔占主导地位,孔隙直径大小分为三类:大孔(≥50nm),约占总孔容积的10~30%,微孔(≤2nm)约占总孔容积的60~90%,中孔又称过渡孔(2nm≤φ≤50nm),约占总孔容积的5~7%,孔隙平均直径约为1.5nm。有害气体分子直径(甲醛0.44nm、同城苯0.48nm、同城氨0.414nm、同城甲苯0.58nm、同城二甲苯0.60nm、同城甲烷0.324nm等)由此可见,竹炭对这些有害气体根本不具吸附净化功能,而活性炭的分子直径确是跟这些有害气体相融合的,其吸附性能和对有害气体的禁锢性能都较好。
3、同城比表面积大小不一
比表面积是指单位质量所占有表面积的大小。即1克炭的表面积与所有孔隙面积的总和。烧制温度在500℃以上的竹炭,比表面积在150㎡/g至350m2/g之间;而用物理或化学方法进行活化制成的活性炭,比表面积可达到900m2/g甚至2000m2/g以上。因孔隙结构越发达,比表面积越大,其吸附功能越强,因此总体上活性炭比竹炭的吸附性更强。
4、同城硬度相差较大
竹炭密度大,硬度高,不易碎,适合做耐磨的家纺用品;而不同材质的活性炭硬度大不一样,椰壳活性炭硬度高,而用竹子生产活性炭具有比重轻,细软,易碎,故不适宜用于耐磨性要求高的产品。
5、同城生产成本差异很大
竹炭只需一次炭化过程,而活性炭还需要一个活化过程,其成本比竹炭要高许多,约为竹炭的3—5倍。因此产品售价也是竹炭的3-5倍。
6、同城原料及其消耗不一样
活性炭的原料消耗一般比竹炭高3-5倍,比如6t(吨)毛竹可烧制1t竹炭,但3-5t竹炭才能加工1t竹制活性炭。当然椰壳活性炭的原料成本将更高,但效果越更好。
7、同城形状不一
竹炭千姿百态,有筒炭、同城片炭、同城碎炭、同城颗粒炭、同城炭粉等等,使用范围很广,如筒炭可以做成各种工艺品,炭片可用于净水煮饭,等等;而活性炭一般只有粉末状(直径≤0.18mm)与颗粒状(直径≤8mm)两类,由于没有大块活性炭,所以其应用受到很大的局限。
8、同城吸附对象有差别
竹炭的孔隙以大孔为主,而活性炭就大不一样了,物理法活化活性炭以微孔占主导地位、同城化学法活化的活性炭中大孔占主导地位,不同的活化工艺生产出来的活性炭大不一样。竹炭主要吸附一些大分子物质,包括许多的微生物。而活性炭有不同的孔结构,根据吸附物种不同应用于不同领域。但就分子直径很小的物质(如甲醛、同城苯、同城氨等有害气体)而言,活性炭的吸附性比竹炭要强好几倍。而且活性炭吸附的针对性很强,不同的孔径用于吸附不同的物质。
什么煤可以做煤质活性炭,那你知道分为几类吗
煤质活性炭的材质主要是无烟煤煤基是以煤为主原料制成的,是目前活性炭材料中的主要品种。煤质炭具有很强的吸附能力,这种特性是煤质炭主要基础。
有人说,把烧过的煤放在冰箱里可以去除冰箱的异味。所以,烧过的煤是可以当活性炭使用的,也就是活性炭。烧过的煤主要含炭,而炭要较强的吸附能力,因为其中有中空的纤维管。
煤质活性炭的分类
A类型煤柱状炭:它会被用于溶剂回收,以及工业废气净化,电厂水净化,污水处理厂,工厂和垃圾场中生物载体的废水处理,中水回用,海水养殖和苗圃等,当然,它也可用于纯水制造,污水处理,海水养殖和用于保鲜和工厂空气净化等其他领域。
B型原煤压碎的颗粒状炭:适用于发电厂原水的净化,尤其是在对发电厂 处理的微咸水等,还能用于对化学污水的过滤和净化处理使用。
C类型煤粉状炭:主要适用于自来水净化,用于吸附原水中的有机物,残留 和异味,改善口味,使它可以达到我们可以正常使用的饮用水标准,该产品还用于污水处理行业的加工效果等。
煤质活性炭的外观为黑色或者暗黑色,化学稳定性以及它的热稳定性好,且能够耐酸,它可以经受水浸、附近高温和高压的作用,并且失效后可以再生