如何檢測活性炭是否飽和？

【專家解說】：摘要: 活性炭作為一種優(yōu)良的物理、化學吸附劑，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。給活性炭行業(yè)之間的信息交流帶來困難，同時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 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，比表面積大，吸附能力強的一類微晶質(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)，以達到脫色、精制、消毒、除臭和去污、提純的目的。主要應用于糖、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、半導體領(lǐng)域等等。 活性炭工業(yè)自20世紀建立以來，現(xiàn)擁有各種活性炭生產(chǎn)廠家達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。隨著活性炭用途的增大，應用范圍的擴大，活性炭的種類也越來越多。評價一種活性炭的優(yōu)劣主要看它的各項性能指標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工作量。因為不同的檢測方法有可能會產(chǎn)生出不同的性能指標，而且缺乏一個具有權(quán)威的促裁機構(gòu)。這就要求我們針對同一種活性炭，進行多種方法的測定，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用。同時給活性炭本行業(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，但因為碘和碘化鉀的配比不同，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 通過此項實驗，我們可以看到同樣是測定活性炭的碘吸附值。只是因為使用的測定方法不同，而對同一種活性炭產(chǎn)生出不同的碘值指標。從實驗中，我們可以看到美國標準測得的碘值較高，日本次之，我們的標準方法測得值最低。為此，我們不能拋開檢測方法，而僅僅根據(jù)活性炭的性能指標來評價活性炭的好壞。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目而言，大多為活性炭常規(guī)項目的檢測。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準、美國ASTM最新活性炭標準及測試方法。日本主要測定活性炭的亞甲基藍脫色力、磺吸附值、pH值、干燥減量、總鐵鹽、灼燒殘渣、氯化物、比導電率、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)標準??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準和企業(yè)標準。隨著各國工業(yè)高速發(fā)展，活性炭應用范圍不斷擴大，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用。各國活性炭企業(yè)都在不斷開發(fā)新產(chǎn)品，擴大市場容量。隨著活性炭應用范圍的增大，人們對活性炭的檢測范圍也在擴大。常規(guī)項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物、腐殖酸、金屬含量等都有了要求。特別是在活性炭的應用領(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 缺乏專用的檢測設備 活性炭作為國民經(jīng)濟的一大支柱，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備還很缺乏。大部分檢測設備都為檢測廠家自己根據(jù)實驗需要加工而成，比如比表面積測定儀、粒度儀等。大多缺乏統(tǒng)一的標準，這就使得檢測數(shù)據(jù)有時出現(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的選擇吸附性，同時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行檢測，也就出現(xiàn)了該指標的檢測方法，但此檢測方法在標準上還寥寥無幾，大多為自擬的檢測方法。 綜上所述，中國持續(xù)強勁的經(jīng)濟增長，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)、國外的各個方法進行研究，以便找出方法之間所產(chǎn)生的差異，同時也需要有一個正規(guī)的儀器設備廠對其儀器進行加工、制造。從而使活性炭行業(yè)得到規(guī)范，增強國內(nèi)活性炭行業(yè)之間的信息交流，同時在消除關(guān)稅壁壘的基礎上，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。