活性炭具有廣泛的應用價值。例子包括氣體凈化、水凈化、金屬提取、黃金回收、醫藥、污水處理、防毒面具和過濾面具中的空氣過濾器,以及壓縮空氣中的過濾器。此外,活性炭還可用于冰箱、倉庫等封閉空間的除臭。雖然進一步的化學處理常常能增強材料的吸附能力,但只有高的表面積才能充分激活材料,使其應用于實際。
有些碳更善于吸附大分子。糖蜜數或糖蜜效率是通過從溶液中吸附糖蜜來測量活性炭(大于20a,或大于2nm)的大孔含量。由于顏色體的大小,糖蜜的數量代表了更大的吸附物種可用的潛在孔隙體積。由于在特定的廢水應用中,并非所有的孔隙體積都可用來吸附,而且一些吸附劑可能進入更小的孔隙,因此不能很好地衡量特定活性炭在特定應用中的價值。通常,這個參數在評價一系列活性炭的吸附速率時是有用的。在兩種活性炭的吸附孔體積相似的情況下,糖蜜數越高的活性炭的供料孔越大,吸附劑進入吸附空間的效率越高。
水處理用活性炭可以吸附水中的大部分有機物。大部分有機物被吸附在活性炭表面,可以顯著降低水的COD值。當有機污染成為主要危害時,活性炭成為水質的保護傘,以應對各種未知的有機污染。活性炭除去水中的余氯。活性炭通過氧化還原反應去除水中的余氯。該機理在實際應用中表現為活性炭吸附飽和即COD降低不明顯時,只要控制水流速度,活性炭就被去除。氯仍然有很好的效果。
活性炭中的粉狀活性炭:
傳統上,活性炭是由小于1.0毫米的粉末或細顆粒制成,平均直徑在0.15毫米到0.25毫米之間。因此,它們具有較大的表面體積比和較小的擴散距離。PAC是由破碎的或磨碎的碳顆粒組成,其中95% - 100%將通過一個或多個指定的篩網。粒狀活性炭被定義為活性炭被保留在50-mesh篩(0.297毫米)和PAC材料更好的材料,而ASTM分類粒子大小對應于一個80 -孔篩(0.177毫米)和較小的PAC。PAC不是常用的在一個專用的容器,由于高水頭損失發生。PAC通常直接添加到其他處理單元中,如原水進水口、快速混合池、澄清器和重力過濾器。
在物理上,活性炭通過范德華力或倫敦色散力與材料結合。
活性炭不能很好地與某些化學物質結合,包括醇類、醇類、氨、強酸和強堿、金屬以及大多數無機物,如鋰、鈉、鐵、鉛、砷、氟和硼酸。活性炭確實能很好地吸收碘,事實上,碘值mg/g (ASTM D28標準方法試驗)被用作總表面積的指標。活性炭可作為各種化學物質的底物,提高其吸附某些無機(和有機)化合物的能力,如硫化氫(H2S)、氨(NH3)、甲醛(HCOH)、汞(Hg)和放射性同位素碘-131 (131I)。這種性質稱為化學吸附。
活性炭過濾器通常用于去除水中的有機化合物和/或從水中提取游離氯,從而使水適合排放或用于制造工藝。去除飲用水中的有機物,如腐殖酸和黃腐酸,可以防止水中的氯與酸發生化學反應,形成三鹵甲烷,這是一種已知的致癌物。可用于水處理的煤質顆粒活性炭和粉狀活性炭作用相同。
竹炭和活性炭是不同的,竹炭是由老竹子經高溫燒制而成。竹炭質地疏松,硬度低,在外力作用下,微孔容易堵塞變形,難以保持原狀。常規活性炭生產廠家不使用竹子生產活性炭。此外,竹炭的孔徑大于椰殼活性炭和粉煤活性炭,不利于氣體分子的吸附。即使被吸收,也很容易解吸。請注意消費者,不要被竹炭的誤導性宣傳所愚弄,價格低廉,并謹防上當受騙。