Metodo di prova per la capacità di assorbimento dell'acqua del carbone attivo
Il carbone attivo è un materiale carbonioso poroso appositamente trattato. È un materiale adsorbente nero in polvere, granulare o poroso prodotto da materiali organici contenenti carbonio attraverso carbonizzazione e attivazione ad alta temperatura. Il suo componente principale è il carbonio (che rappresenta più dell'80%-90%), con piccole quantità di ossigeno, idrogeno, zolfo e ceneri. Caratterizzato da una struttura porosa altamente sviluppata e un'ampia area superficiale specifica, può rimuovere efficacemente sostanze nocive da gas o liquidi tramite adsorbimento fisico e chimico. È ampiamente utilizzato nella purificazione dell'aria, nel trattamento delle acque, nella protezione delle maschere antigas e in altri campi.
Scopo dell'esperimento
L'esperimento per la misurazione della capacità di assorbimento dell'acqua del carbone attivo serve principalmente a valutarne la capacità di adsorbimento per le molecole d'acqua, in modo da riflettere il volume totale dei pori e le caratteristiche strutturali fisiche del carbone attivo. Sebbene questo indice non rappresenti direttamente le prestazioni di adsorbimento per inquinanti specifici, può giudicare rapidamente il grado di sviluppo dei pori del carbone attivo ed è un metodo di rilevamento pratico comune nella produzione e nel controllo qualità.
1. Valutare la struttura dei pori del carbone attivoLa capacità di assorbimento dell'acqua è strettamente correlata al volume dei pori del carbone attivo. Poiché le molecole d'acqua possono entrare nella maggior parte dei micropori e mesopori, l'assorbimento d'acqua misurato può riflettere in una certa misura il volume totale dei pori interni. Più sviluppati sono i pori e maggiore è la capacità di assorbimento dell'acqua, maggiore è la potenziale capacità di adsorbimento del carbone attivo.
2. Guidare la produzione e il controllo qualità del carbone attivoNella produzione industriale, la capacità di assorbimento dell'acqua può essere utilizzata come indice di rilevamento rapido per monitorare il grado di attivazione e la stabilità dei lotti di carbone attivo. Attraverso test standardizzati, le aziende possono regolare tempestivamente i parametri di processo per garantire una qualità costante del prodotto.
3. Assistere nella selezione del modello e nell'abbinamento delle applicazioniSebbene la capacità di assorbimento dell'acqua non possa rappresentare pienamente la capacità di adsorbimento per sostanze organiche o gas, nel trattamento delle acque, nella purificazione dell'aria e in altre applicazioni, una maggiore capacità di assorbimento dell'acqua di solito significa migliore idrofilia e bagnabilità, il che aiuta a migliorare le prestazioni applicative effettive. Pertanto, questo esperimento può fornire un riferimento per la selezione del carbone attivo per diversi scopi.
Apparecchiatura sperimentale
Campione: Carbone attivo
Strumento: Tester di capacità di assorbimento dell'acqua per carbone attivo ST-62, conforme a GB/T 7702.5
Procedure sperimentali
1. Pesatura del campionePrelevare il campione trattato dal desiccator, pesare accuratamente (25±1) mL del campione (con precisione di 0,001 g) e registrare la massa originale come m0.
2. Trattamento per immersioneMettere il campione pesato in un becher da 250 mL, aggiungere 100 mL di acqua pura per garantire che il campione sia completamente immerso. Quindi posizionare il becher su un dispositivo di riscaldamento, riscaldare e far bollire per 15 minuti. Rabboccare continuamente acqua pura durante l'ebollizione per mantenere il livello del liquido, in modo che il carbone attivo sia completamente bagnato e l'aria interna venga espulsa.
3. Saturazione per filtrazione
Configurazione: Trasferire il campione bollito insieme alla soluzione in un imbuto Büchner con carta da filtro preinstallata. Collegare il pallone di filtrazione e la pompa per vuoto per completare la configurazione di filtrazione.
Operazione di filtrazione: Accendere la pompa per vuoto, regolare il grado di vuoto a (8,0±0,6) kPa e mantenere per 5 minuti per saturare il carbone attivo con acqua sotto pressione negativa. Osservare il filtrato durante la filtrazione per garantire un flusso regolare; sostituire tempestivamente la carta da filtro in caso di intasamento.
4. Pesatura del campione umidoMantenendo il vuoto, spostare rapidamente l'imbuto con il campione su una bilancia elettronica per la pesatura. Registrare la massa del campione umido dopo la filtrazione come m1 (con precisione di 0,001 g). Eseguire l'operazione in modo rapido e accurato per evitare l'evaporazione dell'acqua causata da una prolungata esposizione all'aria, che potrebbe influire sul risultato della pesatura.
Risultati e analisi sperimentali
Questo esperimento è stato condotto in stretta conformità con GB/T 7702.5 e i dati sperimentali sono accurati e affidabili. La capacità di assorbimento dell'acqua di un lotto di carbone attivo granulare a base di carbone è del 69,4%, indicando una struttura porosa ben sviluppata e eccellenti prestazioni di assorbimento dell'acqua. È adatto per il trattamento delle acque, l'impermeabilizzazione e altri campi con elevati requisiti per la capacità di assorbimento dell'acqua del carbone attivo.