活性炭和碳有什么区别?为什么有些物质是“活性的”?

活性炭是一种被广泛应用于过滤水和空气中污染物的炭,其本质也是炭的一种。不过活性炭与其他普通的炭最大的区别是其表面积更大,类似爆米花和玉米粒的区别。

活性炭有许多nm级的细小的孔隙,一克活性炭的表面积甚至能够超过3000平方米。一克未被活化的木炭表面积仅为2.0 – 5.0平方米。

活性炭的产生有两种方式。1. 物理活化,将炭化的原料放入高温氧化气体中,通过氧化气体与碳原子及部分杂质原子的反应而产生孔隙。2. 化学活化,让炭化材料浸入化学药品,如酸,强碱等。酸或强碱会与杂质反应,从而腐蚀炭化材料,产生许多孔隙。

那么为什么我们会称一些物质是“活性”的呢?从字面上理解,“活性”是指具有生命力,活跃且易于反应的性质。活性炭的“活性”在这里指的是由于其表面积大,拥有极强的吸附能力,极易吸附细小的微粒和分子。因此我们认为,像活性炭这样易于从外界环境中吸收能量或物质的材料是“活性”的。例如活性氧化铝也同样疏松多孔,有很大的表面积,既是良好的催化剂和催化剂载体,又是一种强劲的除水剂。

参考资料:

Activated carbon

活性

Activated alumina

by YJY

Q.E.D.

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