活性炭是什么？

活性炭是由含碳材料制成的外观黑色、内部孔隙发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳。它的结构不同于普通炭（非晶体），也不同于晶体炭（如石墨，金刚石）。过去只有粉末状（直径≤0.18mm）与颗粒状（直径≤8mm）两类。由于没有大块活性炭，所以使其使用受到很大限制。

活性炭是怎么制成的？

普通炭（木炭、煤）是在高温下生成的，而活性炭是将含碳材料（如木质、煤质、石油沥青、石油焦炭、纤维炭），在炭化活化炉内进行高温催化或化学催化，使碳表面与内部生成大量的相互串通的小孔，形成纵横交错的蜂窝状结构，再经过水洗或酸洗、烘干而制成。

炭结构有什么特点？

在结构上有两大特点：一是内部与表面孔隙发达。由孔隙直径大小分为大孔（Φ≥50nm），约占总孔面积的10-30%，微孔（Φ≤2nm）约占总孔面积的60-90%，中孔又称过滤孔（2nm≤Φ≤50nm），约占总孔面积的5-7%。孔隙平均直径为1.5nm。二是比表面积（孔隙粒子表面积）大。即1克活性炭粒子的表面积与所有孔隙面积的总和，一般普通活性炭为500㎡/g至400㎡/g，优质活性炭可达3000㎡/g（约足球场面积）。孔隙结构越发达比表面积越大，其吸附能力越强。

活性炭应用发展的历史。

性炭最早用于{dy}次世界大战时期。

{dy}次世界大战期间，法国在1915年首次使用了化学毒气——氯，英法士兵损失惨重；不久又使用了毒性更强的其它多种化学毒气。针对这种毒气，科学家们经过多次试验，终于在1915年年末找到了可以防止这些毒气的灵丹妙药，它就是活性炭。xx士兵戴着用活性炭材料做成防毒面具，可以有效防止各种化学毒气。

    战争时期，美军使用的一种生化防护服，主要材料就是活性炭。

松花江流域二甲苯泻污事件发生后，国家环保总局调用了国内大量的备用优质活性炭粉投入到被污染的河流中，终于彻底治理干净了给有毒物质污染的河水水质，保障了松花江流域附近的人民生活饮用水的安全，及时有效化解了与邻国之间的外交隐患。近百年来，活性炭及其产品在净化空气、生活饮用水质、医疗、食品等方面的应用及研究均有了很大的发展与突破。

活性炭与水质污染

中新网11月29日电 据环保总局网站消息，国家环保总局有关负责人今日向媒体通报，据{zx1}监测结果表明，截止29日凌晨，重庆垫江苯系物泄漏事故发生地下游高安镇和高峰镇两个断面苯、甲苯和二甲苯全部未检出，污染团不会对下游水质造成影响。 这位负责人说，这次泄漏事故得到了国务院领导的高度重视，先后两次做出批示。国家环保总局局长解振华要求环保部门加强监测，密切xx水质变化，确保下游用水安全，并将监测结果公之于众，严防群众饮用污水造成损失。他说，环保总局已派前方工作组于26日23时抵达垫江县，并立刻与当地环保部门共商下一步xx污染的措施，指导当地事故处理组制定了全河道排查污染团的水质监测方案，并要求把方案作细作实，确保完成监测任务。根据污染带的移动情况，在污染带到达前，当地政府在距事发地下游约10公里和30公里的曹家河3号和4号断面之间设置13道阻隔带，并对定期更换的阻隔带材料进行集中安全处置。污水团经过活性炭和稻草吸附，苯浓度不断降低，在通过4号断面后，由于两条支流的汇入，河水水量加大，对苯的稀释作用增强。从目前监测结果看，6号高安镇和7号高峰镇两个断面苯、甲苯和二甲苯全部未检出，污染团不会对下游水质造成影响。

能xx净化水源的活性炭

2005年11月26日15:45 自宁夏回族自治区始发的活性炭专列26日早晨抵达哈尔滨。这是自11月25日从河北、山西、辽宁等省之后国家调入哈尔滨的又一批活性炭。黑龙江省有关领导表示，在全国支援下，他们正昼夜工作，加紧利用活性炭净化水源。为尽快恢复城市供水，哈尔滨市急需大量的Z-15型活性炭，由于这种型号活性炭比较特殊，黑龙江省内没有供应。国家相关部门立即组织国内其他省份紧急调集活性炭增援哈尔滨。宁夏回族自治区党委、政府得知情况后，立即做出部署，指定专人在生产和运输现场协调安排，短期内调集活性炭200吨争分夺秒运往哈尔滨。经过30多个时的昼夜兼程，专列提前12个多小时顺利抵哈。

活性炭为什么具有吸附功能？

活性炭的孔隙之间具有吸附力，靠碳分子与被吸附分子的引力（范德瓦斯力）而吸附。一切物体均由分子或原子组成，组成分子（原子间有间隙）；分子（原子）是处于xx停息的无规则热运动状态，分子间相互碰撞很频繁。在标准状态下，甲醛分子的自由运动速度为450m/s,一个甲醛分子与其他分子每秒要碰撞109次/S（几十亿次），每秒有约2.7×1027个甲醛分子（约130kg）碰在每平方米的面积上；分子间有相互作用力（引力）。 碰撞分子的直径与活性炭孔隙直径要匹配。若分子直径大于活性炭孔隙直径则分子碰撞活性炭时，进不了孔隙而被弹回到空中；若分子直径远小于活性炭孔隙直径，则分子即使碰到了孔隙，也有可能跑出来，孔径越大，跑出来的分子也越多，使吸附率越小，当分子直径略小于孔径时，分子碰到孔以后难于跑出来，即被吸附了。被吸附的分子数量多，其吸附能力越强。部分物质分子的有效直径为：

炭雕的吸附过程是怎样的？

举个生活例子：闷热的天气，下雨前房内镜面会出现一些水珠，甚至水层，这些水是由于空气中的大量水分子碰撞镜面而凝结形成的。有毒有害气体分子也和水分子一样在不断运动，也在不断碰撞活性炭雕的表面。当碰到大孔时，多数被反弹回空气中，碰到孔径小于分子直径的孔时，或未碰到孔时便弹回空中，而当碰中孔径稍大于分子直径的微孔时，便进入了孔隙中，被碳分子吸住而难于跑出，这些分子又被接着来碰的分子碰着向孔深处推移，直至孔隙被这些分子填满为止。这种靠靠分子之间的运动、引力而产生的吸附，被称为物理吸附，没有任何化学反应。

炭雕使用时的空间配置常识？

经检测分析：粉末活性炭的碘吸附值大于1000mg/g，即1克活性炭能够吸附1克的碘。因为炭、碘、甲醛的摩尔质量分别为12g、127g、30g。即碘的摩尔质量是炭的127/12=10.58倍，也就是1058个炭原子吸附100个碘原子；如果1058个炭原子也同样可以吸附100个甲醛原子，那么1克活性炭能吸收30/127=0.236克甲醛。

经检测：美+净活性炭的碘吸附值{zg}可达700mg/g； 1g美+净活性炭能够吸附0.155g甲醛； 1g华夏活性炭可以分别吸附苯0.4g、甲苯0.47g、二甲苯0.55g、氨0.09g、二氧化碳0.24g。

Φ24.5cm的盘形产品，重为1Kg，可单独吸附160g甲醛、400g苯、469g甲苯、540g二甲苯、90g氨、230g二氧化碳。

若房间面积为25㎡、高为3m，其中甲醛、苯甲苯、二甲苯、氨、二氧化碳的浓度均超过国家标准10倍（这四种有毒气体在居室的国家标准安全浓度分别为0.08mg/m3、0.10mg/ m3、0.20mg/ m3、0.20mg/ m3），则房间内有甲醛60mg、苯75mg、甲苯150mg、二甲苯150mg。1000g产品中只要1000×0.6/153=0.393g就可吸完房内甲醛，1000×0.075/398=0.189g产品可吸完房内的苯，1000×0.15/469=0.320g产品可吸完甲苯，0.278g产品可吸完二甲苯，即1000g产品成本中只需1.18g就可吸完这四种气体，1000g产品可以吸847次。

若每天出现超标、10倍的情况，则可吸13.9年。取保险系数为200%，则也可吸附6年，只取4-5年。

据以上计算，对于该产品与房间配置为1000/25=40g/㎡,取30-50g/㎡,推广到板块状摆件：30-50g/㎡,板块状挂件40-60g/㎡,柱体摆件60-90g/㎡，花瓶摆件70-100g/㎡，异型摆件60-90g/㎡，之所以重量取一变动范围，是因为房屋高度有差异，有毒有害气体浓度有差异，房间条件有差异，产品本身也可能有差异。

炭雕的吸附速度如何？

炭雕的吸附速度如何？对于有毒气体浓度超标10倍的房间，按上述要求配置产品，需吸附多少天才能达标？ 经实际检测，在24小时内，活性炭能吸附60%的甲醛、70%的苯、50%的甲苯、50%的二甲苯。据此，把上述有害气体浓度超标10倍降到达标浓度n0，需要Ti天，对于甲醛则10n0(1-60%)Ti= n0,得T1=lg0.1/lg0.4=-1/-0.398=2.52天，取为5天才能达标；对于苯则10n0(1-70%)Ti= n0，得T2=lg0.1/lg0.3=-1/-0.523=1.92天，取为4天；对于甲醛T3=lg0.1/lg0.5=-1/-0.301=3.32天，取为6天；二甲苯也需6天。因为上述检测是在房内无风条件下进行的，若有微风，则吸附天数将大大减少。原因是风能使贴近产品表面处的有毒气体浓度总是大于无风时的浓度，这可使相同时间内碰撞产品的有毒气体分子数增多，从而增加吸附功能。

产品吸附达到或接近饱和后，有没有办法使产品继续吸附？

由于活性炭雕对有毒气体的吸附是物理吸附，所以也可用物理方法把孔隙内的有毒气体赶出来，这个过程叫脱附再生活化。

具体做法是：将已吸附饱和的产品用金属盒封好，放进真空炉内，缓慢升温，升到一定温度时，保温一段时间，再缓慢降到室温、升压至常压，取出。若退色，则适当加绘即可。这种方法能脱附的原因是温度升高时，孔内气体分子运动加快，动能加大，能使分子克服碳分子的引力而跑到孔外，立即被真空泵抽走，无法再返回到孔隙中，久而久之，孔隙中的有毒气体就会全部跑出来并被抽走，使孔隙“真空”而通畅，从而恢复其吸附能力，这也是<{zx1}三态交换活化技术>中的脱附再生技术。

一件产品正常使用寿命是多少年？

产品正常使用年限为3-5年，脱附再生后又可使用3-5年。一件产品无损缺时可脱附再生3-5次，其使用寿命可达15年多。