为什么相同的活性成分可用于  牙齿美白，水过滤和外太空生命支持系统？

活性炭已经席卷了现代世界，成为医疗，化妆品和农业应用等众多行业的重要组成部分。这种多功能成分也是最佳水过滤系统的关键组成部分。

但是什么使活性炭如此广泛有效？让我们探讨活性炭的独特特性，以及为什么它是水过滤的最佳选择。

什么是活性炭？

也被称为“活性炭”，活性炭是一种碳的形式，经过加工后具有令人难以置信的大表面积。微小的低体积孔隙为吸附或化学反应提供了表面。

1克活性炭 的表面积超过  32,000平方英尺（3,000平方米） - 一茶匙的面积大致  为足球场。仅这个巨大的区域使活性炭对于广泛的应用非常有用，但活性炭可以进行进一步的化学处理以增加其吸附性能。

活性炭衍生自碳质源材料。实例包括木材，竹子，锯末，柳树泥，椰子壳，桃坑，椰壳纤维，石油沥青和各种煤。但常规碳与活性炭不同。为了在其表面形成数百万个微小的孔隙，必须首先“激活”碳。

这是通过两种方法之一产生的：热活化或化学活化。

1.热激活

在热活化中，利用热气体将源材料形成活性炭。在暴露于热量之后，通常引入蒸汽以帮助打开毛孔。

热活化通常通过涉及减少水分，减少挥发物，碳化和蒸汽处理的过程来完成。该方法在惰性气氛中使用诸如二氧化碳，氮气或氩气的气体进行。

2.化学活化

在化学活化中，在碳化过程之前将化学品添加到原始原料中。通常，使用的化学品是强碱，酸或盐。然后将材料暴露在热量下，并迅速激活。

活性炭分类

复杂多变的活性炭大致按尺寸，制备方法和工业应用进行分类。制造商生产了多达150种不同的活性炭，但我们列出了以下七种最常见的类型：

• 颗粒活性炭（GAC）  - 颗粒状活性炭颗粒很大，但它们的外表面积比其他类型的活性炭小。GAC颗粒非常适合吸附蒸汽和气体，因为它们快速扩散，并且它们通常用于  水处理。
• 粉状活性炭（PAC）  - 粉状活性炭具有由磨碎或压碎的碳组成的极其细小的颗粒。通常，PAC颗粒直接添加到其他工艺单元，包括快速混合盆，原水进口和澄清器。它们是碳块过滤器的首选颗粒  。
• 挤出活性炭（EAC）  - 挤出的活性炭颗粒使PAC与粘合剂熔合，产生坚韧的圆柱形或球形颗粒。由于其低压降，低粉尘含量和良好的机械强度，EAC主要用于气相应用。EAC颗粒用于CTO过滤器，可去除氯，味道和气味。
• 浸渍碳  - 这些多孔碳颗粒含有几种类型的无机浸渍化合物，如银和碘。载银活性炭通常用作水净化中的吸附剂并且可以抑制微生物的生长。
• 珠子活性炭（BAC）  - BAC由石油沥青形成。与EAC颗粒类似，BAC因其低粉尘含量和机械强度而受到重视。其球形使其成为水处理等应用的理想选择。
• 编织碳  - 活性炭可编织成技术人造丝纤维，制成活性炭布。成品材料具有碳过滤性能，可用于许多应用，如气味吸收和防御。
• 聚合物活性炭  - 使用聚合物活性炭，多孔碳颗粒涂有生物相容性聚合物。这使得成品碳具有光滑，可渗透的外壳，不会堵塞其毛孔。聚合物活性炭主要用于  血液灌流，一种医学治疗。

在水净化中，活性炭通过化学吸附过程去除杂质和污染物。但除了水过滤之外，它还被广泛应用。事实上，活性炭是许多不同行业的重要组成部分。

活性炭的用途

活性炭广泛应用于从金净化到污水处理的各种应用中。一些常见用途包括空气净化，氢气和甲烷储存，金属提取，牙齿美白和其他化妆品，以及呼吸器和防毒面具中的空气过滤器。

 

要充分说明活性炭的每一种应用都需要量，所以我们将它的许多用途浓缩为几大类：

• 医疗应用  -  活性炭广泛用于医疗界，用于治疗过量和中毒。此外，可以在世界各地购买活性炭胶囊或片剂，以缓解消化不良和腹泻等问题。
• 工业应用  - 活性炭广泛用于工业和制造环境。一种常见的工业应用是金属表面处理。活性炭是从镍等金属中除去杂质的主要净化剂。
• 分析化学应用  - 由于其高吸附性，活性炭通常用于净化有机分子和化学品的溶液。当与硅藻土结合时，活性炭在碳水化合物的低压分离中充当固定相。
• 农业应用  - 活性炭在有机农民和葡萄酒商中越来越受欢迎。在畜牧业生产中，活性炭可作为动物饲料，天然杀虫剂，加工助剂和消毒剂的添加剂。对于酿酒，它是一种吸收气味和不需要的有色颜料的加工剂。
• 环境应用  - 由于其高表面积和吸附潜力，活性炭具有广泛的环境用途。它在地下水修复和溢出清理中很有用。
• 化妆品应用  - 活性炭现在是洗发水，牙膏和面膜中的常用成分。使活性炭成为美妙过滤器的相同特性使其在化妆品环境中表现出色。它可以捕获毒素和污染物，因此可以将它们冲走。
• 蒸馏饮料净化  - 在威士忌和伏特加的制造中，活性炭过滤器有时用于从饮料中去除有机杂质。活性炭过滤掉影响味道，颜色和气味的杂质，而不会降低饮料中的酒精含量。
• 水净化  - 水净化是活性炭的主要用途。活性炭过滤器用于大型和小型产品。它们可以从大规模的社区范围的水系统以及较小规模的住宅应用中去除杂质。
• 空气和气体净化  - 活性炭通过捕获气体分子并有效地从循环中去除气体分子，从空气中过滤掉气味，污染物和挥发性有机化合物（VOC）。此外，活性炭可用于  检测和吸附  空气中的氡。在气体净化中，活性炭过滤器可去除空气中的异味，碳氢化合物和油蒸气。
• 汞的去除  - 汞是燃煤发电厂或工业的常见和有害排放。当注入卤素或硫时，活性炭捕获汞气并将其从空气中除去。
• 储气  - 活性炭的多孔表面就像海绵一样，适用于多种气体。研究表明，  活性炭可以  在低质量，低体积和低压环境中有效地储存燃料气体。
• 空间技术  - 活性炭是航天服生命支持系统的重要组成部分  。活性炭过滤器可去除氧气流中的微量污染物，包括体味。

这只是活性炭多功能性的一个示例。因为它是如此有用的材料，研究人员不断发现活性炭的新应用。

活性炭过滤器的工作原理

碳的有效性在很大程度上归功于其令人难以置信的表面积。

物理吸附  是活性炭过滤出特定物质的主要方式。当液体或空气与活性炭接触时，分子间力将分子吸引到活性炭表面上的数百万个孔隙和口袋中。

除了物理吸附外，活性炭还有助于化学反应。一个常见的例子涉及氯分子。当氯与活性炭接触时，两种分子反应形成氯离子，有效地从水中除去氯。

活性炭从空气或水中去除的污染量取决于许多不同的因素，包括污染的类型和数量，水或空气的酸度和温度，以及水或空气与活化剂接触的时间长短碳。

特定类型的活性炭也决定了所提供的过滤水平。具有大孔的碳分子捕获大分子和重分子，例如在有机化学物质中发现的分子。细小的毛孔可以吸收更小更轻的污染物。活性炭制造商通常通过其吸附潜力来标记其产品。

虽然活性炭可以安全摄取，但经过适当彻底处理后，饮用水中不会留下任何碳。

活性炭过滤器的类型

目前，两种类型的碳最常用于水过滤：粉末状活性炭（PAC）和粒状活性炭（GAC）。PAC具有比GAC更小的粒度，并且通常更有效地从水中除去大量杂质。

在大多数过滤器中，活性炭与次要元素或介质  如银结合。添加的组分使过滤器具有额外的抑菌特性。

1. GAC过滤器

GAC过滤器也称为“固定床碳过滤器”，通常是容纳GAC颗粒的圆柱形容器。将水加入容器中，当水流过系统时，松散的碳颗粒过滤掉杂质。

但是，  引导是  GAC过滤器的常见问题。当水进入腔室时，它通过阻力最小的路径自动流过容器。这意味着被水绕过的碳颗粒未得到充分利用，降低了过滤系统的整体效率。

GAC过滤器也因种植细菌而闻名。随着水流经过活跃的碳经过“通道”，碳和静止水的袋子留在后面。这些相对停滞和受污染的水域是细菌生长的理想设置。

2.碳块过滤器

固体碳块过滤器是密集填充的不同大小的PAC和GAC颗粒块。水被迫通过碳块的孔隙，当它通过过滤器时，微小的碳颗粒会去除各种各样的污染物。

块过滤器相对于GAC过滤器的主要优点是  消除了信道。使用碳块过滤器，碳颗粒是静止的，每个颗粒都可以最大限度地发挥作用。从水中去除了各种各样的污染物 - 小的污染物被碳吸附，而较大的杂质太大而不能通过块的孔隙而被留下。

比GAC过滤器更有效和有效，碳块过滤器确实有一个缺点 - 水通过固体块过滤器需要比通过碳床过滤器更长的时间，这意味着它对于需要大量过量的情况是不实际的。水快速过滤，例如在市政供水系统中。然而，对于许多家庭来说，碳块过滤器每天提供的过滤饮用水就足够了。

什么碳过滤器从你的水中减少

 

活性炭是一种极好的过滤器，可减少饮用水中的大量杂质。但是活性炭过滤器消除了哪些特定的污染物？

一般来说，碳过滤器可以去除至少81种化学物质，并有效减少另外52种化学物质。据美国环保署称，活性炭是唯一能够去除所有12种已确定的除草剂和14种农药的过滤材料，以及所有32种已识别的有机污染物。

活性炭还可以去除影响饮用水美观质量的化学物质，如氯。美国大多数公共供水系统都含有氯作为消毒剂。然而，氯会导致自来水中令人不快的味道和气味，并产生潜在的致癌副产物。活性炭过滤掉氯副产物和  挥发性有机化合物，产生清洁的水。

请注意，活性炭本身不会去除所有污染物。某些矿物质，盐和金属可能会从过滤器中滑落。但是，大部分情况仅适用于GAC过滤器。碳块过滤器能够去除更多的污染物，包括铅等金属。碳块过滤器还可去除饮用水中的微生物污染物，包括水生病原体。最好的碳块过滤器可  减少砷，石棉，汞和氡等污染物。

虽然没有过滤器能够去除水中的所有污染物，但碳块过滤器却很接近。此外，碳过滤系统的目标是污染，而不会剥离矿物质等有益化合物的水分，使您的水尽可能安全和健康。

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(责任编辑：活性炭网) 织梦二维码生成器