活性炭碘值和吸附率的測定方法？

【專家解說】：摘要: 活性炭作為一種優(yōu)良的物理、化學(xué)吸附劑，越來越受到人們的重視。隨著活性炭用途的增加，活性炭的檢測方法也越來越多。但不同的檢測方法有可能會產(chǎn)生不同的性能指標(biāo)。給活性炭行業(yè)之間的信息交流帶來困難，同時(shí)也給活性炭的出口帶來一定的損失。這就急迫需要活性炭專家及權(quán)威機(jī)械制定出一套比較完整、規(guī)范的活性炭檢測方法，以使活性炭行業(yè)得到規(guī)范。 關(guān)鍵詞：活性炭 性能指標(biāo) 檢測方法 1 前言 活性炭是利用木炭、各種果殼和優(yōu)質(zhì)煤等作為原料，通過過篩、活化、炭化、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成的外觀呈黑色，內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，比表面積大，吸附能力強(qiáng)的一類微晶質(zhì)碳素材料。它是一種吸附劑、催化劑或催化劑載體，具有物理吸附、化學(xué)吸附的雙生特性，可以有選擇的吸附氣相、液相中的各種物質(zhì)，以達(dá)到脫色、精制、消毒、除臭和去污、提純的目的。主要應(yīng)用于糖、藥、味精工業(yè)、水處理、溶劑回收、食品飲料提純、空氣凈化、脫硫、載體、醫(yī)藥、黃金提煉、防毒面具、防毒服裝、半導(dǎo)體領(lǐng)域等等。 活性炭工業(yè)自20世紀(jì)建立以來，現(xiàn)擁有各種活性炭生產(chǎn)廠家達(dá)300多家。年生產(chǎn)能力已突破20萬噸。中國具有各種豐富的煤炭資源和較為豐富的木材及果殼資源，它為活性炭的生產(chǎn)提供了一定的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著活性炭用途的增大，應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，活性炭的種類也越來越多。評價(jià)一種活性炭的優(yōu)劣主要看它的各項(xiàng)性能指標(biāo)但目前存在的問題是活性炭的檢測方法不統(tǒng)一。這就大大增加了我們的評價(jià)工作量。因?yàn)椴煌臋z測方法有可能會產(chǎn)生出不同的性能指標(biāo)，而且缺乏一個具有權(quán)威的促裁機(jī)構(gòu)。這就要求我們針對同一種活性炭，進(jìn)行多種方法的測定，從而使得檢測數(shù)據(jù)的利用率不高，并且增加了活性炭的檢測費(fèi)用。同時(shí)給活性炭本行業(yè)企業(yè)之間的信息交流也帶來了困難。 2 目前活性炭檢測方法的現(xiàn)狀 2.1 活性炭的檢測方法不統(tǒng)一 世界上活性炭產(chǎn)量最大的國家是美國，其次是中國、俄羅斯、日本。這幾年產(chǎn)量大的國家，他們一般各種采用各自的檢測方法。由于檢測方法存在著差異，從而便利測得的數(shù)據(jù)不同。 以最基本的活性炭碘值為例，碘值測定作為我國的常規(guī)檢測項(xiàng)目已有多年的歷史，主要的測定方法有三種，JISK1474-1991、GB/T7702-1997。雖然都是碘值測定，但因?yàn)榈夂偷饣浀呐浔炔煌?，使得測得結(jié)果不同。下面我們就以這三種方法對同一種活性炭進(jìn)行檢測，測得數(shù)據(jù)如下： 方 法炭樣 碘吸附值種類 mg/g ASTM4607-1994 JISK1474-1991 GB/T7702-1997 8×35 1047 1012 973 破碎炭 1041 1029 967 D×30 951 910 876 PJ4×8 918 930 837 ZJ15 840 826 791 粉狀炭 871 827 775 通過此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，我們可以看到同樣是測定活性炭的碘吸附值。只是因?yàn)槭褂玫臏y定方法不同，而對同一種活性炭產(chǎn)生出不同的碘值指標(biāo)。從實(shí)驗(yàn)中，我們可以看到美國標(biāo)準(zhǔn)測得的碘值較高，日本次之，我們的標(biāo)準(zhǔn)方法測得值最低。為此，我們不能拋開檢測方法，而僅僅根據(jù)活性炭的性能指標(biāo)來評價(jià)活性炭的好壞。由此我們也可以看出測定方法的重要性。但就目前情況而言，我國國內(nèi)的活性炭檢測方法還比較混亂，由于檢測方法的不同而使企業(yè)所提供的活性炭性能指標(biāo)缺乏可比性。給本行業(yè)企業(yè)之間的信息交流帶來了困難，同時(shí)也給客戶在選擇上帶來了麻煩。 2.2 活性炭檢測方法不完善 就目前各個國家的檢測項(xiàng)目而言，大多為活性炭常規(guī)項(xiàng)目的檢測。比如美國主要測定的活性炭的碘吸附值、水分、灰分、粒度分布等，依據(jù)的主要是美國自來水工程協(xié)會粉狀和粒狀活性炭標(biāo)準(zhǔn)、美國ASTM最新活性炭標(biāo)準(zhǔn)及測試方法。日本主要測定活性炭的亞甲基藍(lán)脫色力、磺吸附值、pH值、干燥減量、總鐵鹽、灼燒殘?jiān)?、氯化物、比?dǎo)電率、苯酚值、ABS值、砷、鉛、鎘、粒度200目通過等，主要依據(jù)的是日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)??活性炭檢測方法。俄羅斯主要測定活性炭的表觀密度、水分、灰分、pH值等，主要依據(jù)的是俄羅斯最新活性炭及其測試方法。中國主要測定活性炭的亞甲基藍(lán)脫色力、碘吸附值、干燥、減量、pH值、總鐵鹽、氯化物等，依據(jù)的主要是活性炭國家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。隨著各國工業(yè)高速發(fā)展，活性炭應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，活性炭的使用量也與日俱增，幾乎在所有的工業(yè)部門，尤其是食品、制藥、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、國防等部門、產(chǎn)業(yè)的各個領(lǐng)域，活性炭都得到廣泛的應(yīng)用。各國活性炭企業(yè)都在不斷開發(fā)新產(chǎn)品，擴(kuò)大市場容量。隨著活性炭應(yīng)用范圍的增大，人們對活性炭的檢測范圍也在擴(kuò)大。常規(guī)項(xiàng)目已不能滿足客戶的要求，比如現(xiàn)在對活性炭的可溶性有機(jī)物、腐殖酸、金屬含量等都有了要求。特別是在活性炭的應(yīng)用領(lǐng)域，人們也提出了新的要求，比如純凈介質(zhì)壓損、不同水溫膨脹曲線等。 2.3 缺乏專用的檢測設(shè)備 活性炭作為國民經(jīng)濟(jì)的一大支柱，在現(xiàn)代社會中發(fā)揮的作用越來越大，而針對活性炭檢測的專用設(shè)備還很缺乏。大部分檢測設(shè)備都為檢測廠家自己根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要加工而成，比如比表面積測定儀、粒度儀等。大多缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這就使得檢測數(shù)據(jù)有時(shí)出現(xiàn)誤差，給檢測帶來很多不便。 3 活性炭檢測方法的發(fā)展 活性炭本身具有很強(qiáng)的選擇吸附性，同時(shí)它也可作為載體加以使用，所以人們對活性炭的研究越來越深入，所載的物質(zhì)種類也越來越多，檢測方法也是層出不窮。特別是近幾年來，環(huán)境污染問題日漸提上日程，環(huán)保事業(yè)更是篷勃發(fā)展。由于活性炭吸附性能優(yōu)越，以及它的可再生性，在日本電廠，活性炭被用于處理電場煙氣中的氮和硫，這就要求我們對此類活性炭的脫硫脫硝能力進(jìn)行檢測，也就出現(xiàn)了該指標(biāo)的檢測方法，但此檢測方法在標(biāo)準(zhǔn)上還寥寥無幾，大多為自擬的檢測方法。 綜上所述，中國持續(xù)強(qiáng)勁的經(jīng)濟(jì)增長，加入WTO以及國有資產(chǎn)重組將為活性炭工業(yè)帶來新的改革機(jī)遇。但目前我國活性炭工業(yè)面臨著國內(nèi)、國際兩個市場的挑戰(zhàn)。國內(nèi)市場將要求活性炭工業(yè)不斷提高質(zhì)量、增加品種、降低成本；國際市場面臨著活性炭銷售的激烈競爭。這就要求我們要嚴(yán)把產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)，產(chǎn)品的質(zhì)量是企業(yè)生存的根本。而產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，必須依據(jù)產(chǎn)品的檢測方法。而目前活性炭的很多檢測方法多難以收集。這就急迫需要活性炭專家及權(quán)威機(jī)構(gòu)制定出一套比較完整、規(guī)范的活性炭檢測方法，其次也需要一大批有志之士對國內(nèi)、國外的各個方法進(jìn)行研究，以便找出方法之間所產(chǎn)生的差異，同時(shí)也需要有一個正規(guī)的儀器設(shè)備廠對其儀器進(jìn)行加工、制造。從而使活性炭行業(yè)得到規(guī)范，增強(qiáng)國內(nèi)活性炭行業(yè)之間的信息交流，同時(shí)在消除關(guān)稅壁壘的基礎(chǔ)上，也可以消除與減少國際貿(mào)易中的技術(shù)壁壘，以便使中國活性炭產(chǎn)品參與全球化市場競爭，在國際舞臺上發(fā)揮更大的作用。 1