活性炭论文(活性炭论文主要方案)
1. 活性炭论文主要方案
咏石灰》 于谦 千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。
粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。 同学们！见过这首诗吗？如果见过，你又知道其中蕴涵的化学知识吗？也许你知道，也许你不知道。没关系，看了下文，你就会明白！ 一、 开启化学之门 我们周围的世界，是一个物质的世界。这些物质，无时无刻不在变化：巨大的岩石逐渐风化变成泥土和沙砾；由于地壳变动而埋没在地下深处的古代树木变成了煤；铁器在潮湿的空气里逐渐生锈；等等。 人类为了生活和生产，在长期跟自然作斗争的过程里，积累了许多有关物质变化的知识。从而逐渐认识到，自然界里一切物质变化的发生都有一定的原因和条件。掌握了物质变化的原因和条件，就能进一步控制物质变化的发生，以达到利用自然和改造自然的目的。 化学就是一门物质性质和物质变化规律的基础自然学科，它研究物质发生变化的原因和条件，以及随着变化发生的各种现象（例如发光、放热、发生气体等）。 二、 进入化学之门 我国社会主义现代化建设的发展和能源消费的增长密切相关。常规性能源主要为化石燃料的煤、石油、天然气等，提高这些能源的有效利用率，在进行这些技术的革新中，离不开化学知识，离不开化学工作者的努力。在开发新能源中，化学同样发挥着巨大的 优势，如核能和太阳能发电装置都离不开特殊材料的研制。 1． 实用的新能源——电池 铝-空气-海水为能源的新型电池是我国首创的，可用作水标志灯已研制成功。还有 特种电池，如太阳能电池就是利用晶体硅和非晶体硅为材料制成的一种将太阳能转化为电能的装置。这种电池的前景最为广阔，因为它没有污染，据预测到21世纪中期全世界的电力总耗量的20%~30%将由太阳能电池提供。主要用于航天领域的氢氧燃烧电池是一种高效低污染的新型电池。它的电极材料一般为活化电极，具有很强的催化活性，如铂电极、活性碳电极等，电解质溶液一般为40%的KOH溶液。电极反应如下 负极： H2====2H 2H+2OH¯—2e=2H2O 正极：O2+2H2O+4e ===== 4OH¯ 电池总反应：2H2+O2 2H2O 电子手表之所以能昼夜走动，袖珍电子计算机的液晶显示器显示数字等都靠的是微型电池。电子手表用的是银锌电池，化学反应方程式为：Ag2O+2Zn ===== Ag + 2ZnO，银-锌电池安装在电子手表中可以使用长达两年之久。1958年第一个心脏起搏器在瑞典植入成功，植入人体内，使用寿命长达10年之久。这种能源起搏器的安装寿命最长、可靠性最高的是锂-碘电池。这是多么神奇呀！ 2．未来的能源——水中取“火” 目前世界各国都在探索新能源，如太阳能、潮汐能、地热、氢燃料和核能等，其中氢气是一种最有发展前途的新燃料，而氢气来自取之不尽，用之不竭的水。H2O ==== H2↑+O2↑，可用光化学法、生物方法或太阳能直接将海水转变为氢气。一旦水真正成为制氢的原料，人类又获得一种经久的能源。随着科技的发展，能提取的水将成为人类广泛使用的一种廉价能源，汽车、轮船、飞机和各种动力设备都将用氢气作燃料。更有意义的是氢气燃料又与氧气化合成水，如此循环不息，使氢气成为人类永不枯竭的能源。 三．化学之门处处开 1． 衣 随着生活水平的提高，人们都喜欢穿羊毛衫和羊毛外套。俗话说“羊毛出在羊身上”，但也有不出在羊身上的“羊毛”。这就是在百货商店大量充满毛线柜台色彩特别耀眼的腈纶毛线。腈纶有“合成毛线”之称，它的学名叫聚丙烯腈，它具有羊毛的特点，并且有优于羊毛之初。腈纶是怎样合成的呢？制取腈纶的原料是丙烯腈（CH2===CHCN），丙烯腈可以由电石制造，也可以用石油裂解和炼油废气中的丙烯来制造，丙烯经过氨氧化后，便成了丙烯腈： CH2====CH—CH3 + NH3 +3/2O2 磷钼酸铵 400~500°C CH2====CH—CN +3H2O 丙烯腈通过聚合反应变成聚丙烯腈，然后通过喷丝、纺织便成了腈纶纤维。 2 食 炸油条时，向面团里常加入纯碱和明矾，这是为什么呢？其实发明油条的 人可能并不懂得化学，但是他不自觉地利用了三个化学原理，才得到受人喜欢的油条。纯碱（NaHCO3）和氢氧化钠（NaOH），这就是做油条的第一个反应： Na2CO3+H2O ==== NaHCO3+NaOH。第二个反应是生成的碳酸氢钠受热分解成碳酸钠、水和二氧气化碳：2NaHCO3=====Na2CO3+H2O+CO2↑两个反应结果使面团里形成了许多充满二氧化碳的微小气室，气体受热会发生膨胀，所以在炸油条时，油条迅速膨胀起来。但上面两个反应结果会产生较多的氢氧化钠，因氢氧化钠是强碱，那是不能吃的，巧在发明油条的知道用明矾，来中和氢氧化钠的碱性。反应产生的氢氧化铝呈胶体形式存在，有利于包裹二氧化碳气体和使面团具有较大限度的伸胀性。氢氧化铝是胃舒平的主要成分，它能中和胃中产生过多的胃酸（盐酸），保护胃壁黏膜，因此患有胃病的人，常吃油条有好处。不但营养价值高，而且舒坦了自己的胃。 3 住 聚氯乙烯（PVC），你知道它的作用吗？它就是家居中广泛应用的墙壁装饰材料墙纸的化学原料，把它用刮刀均匀地涂在底纸，再经过一定的工序后，印刷和沟底轧花而成。我们用的肥皂盒、梳子、拖鞋、凉鞋、床单、水桶等都是由聚氯乙烯制成的，有的比丝绸还要柔软，有的比钢铁还要坚硬。在这些材料的制作中掺入不同量和质的添加剂，以至塑料制品达到人们的预计要求。 好了，就说到这儿吧，于谦的那一首诗所蕴涵的化学知识就请同学们自己去想吧，读书百遍，其意自见嘛！上面所讲的一些都是日常生活中常见到的，这是微乎其微的，如果想了解更多的化学知识，那就到生活中去看、去听、去感受吧。2. 活性炭用途的调查报告
活性炭可以用于过滤与脱色，可作还原剂与吸收气体使用。活性炭还可以净化空气，可以将空气中的有害物质吸附在表面。活性炭是黑色的，形状有粉状、粒状与丸状，其主要成分是碳，还有少量的氧、氢、硫、氮、氯等
活性炭是常用的一类空气净化材料，主要用来吸附空气中的微量有毒气体，比如氨气、甲醛、苯类等。平常所使用的活性炭以物理吸附为主，吸附能力有限，且容易造成二次污染。经过多种催化剂浸渍后的高效催化活性炭，其净化能力提高5-20倍，其吸附由物理吸附转变为物理吸附和化学吸附同时作用，同时解决了活性炭的二次污染问题。
活性炭的主要原料几乎可以是所有富含碳的有机材料，如煤、木材、果壳等。这些含碳材料在活化炉中，在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活性炭。在此活化过程中，巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成，而所谓的吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的
3. 活性炭产业现状与发展趋势论文
在20世纪初活性炭作为专利被发明之前，历史上有文献记载与许多提法的更多的是关於木炭应用的历史。
公元前3750年，已知最早使用木炭的是埃及人和苏美尔人。
公元前1550年，古埃及有木炭作为医用的记载。
希腊医生希波克拉底（Hippocrate）(公元前460-359)和普林尼用木炭治疗羊癫疯和炭疽。
公元前450年，最近的研究的腓尼基商船沉船表明，饮用水被储存在烧焦的木制桶里。是历史上一直到18世纪海上饮用水的储存方法。
同一时期，印度教宗教文件中还提到利用沙子和木炭过滤和净化饮用水。
157年，克劳迪乌斯医疗论文中提到了蔬菜和动物来源制备的木碳，用於治疗多种疾病。
中国明代李时珍(公元1518-1593年)所编著的本草纲目中提及木炭用於治疗疾病。
1773年，舍勒通过大量实验发现木炭的吸附能力并且可以吸附各种气体。
1777年，报导了木炭热效应与吸附气体的能力，导致后来的「冷凝吸附理论」 的提出。
1785年，舍勒研究了木炭吸附气体，其吸附能力从蒸气到一系列的有机化学物质以及各种水溶液中使用木炭脱色，特别是生产酒石酸的商业应用。 这似乎是第一次系统地考虑到在液相上木炭的吸附。
在这个时候，制糖行业一直在寻找一种有效的糖浆脱色的方法。但是，木材木炭在这个时候并没有特别有效的发挥这一作用，大概是因为孔隙度开发的程度尚未达到糖浆脱色所用木炭的程度的要求。
1794年，英国一家糖厂成功的生产出使用木炭脱色的糖浆。
1805年，法国利用木炭脱色第一次大规模生产使用甜菜制备的糖浆。
1805年至1808年，Delessert在甜菜酿酒中成功的使用木炭脱色。
1815年，大部分制糖行业已转用颗粒状骨炭作为脱色剂。
1822年，Bussy表明，影响活性炭脱色性能的除了固有的原始材料，还取决於热加工和颗粒大小的成品。他表明，炭化过高温度或过长，降低了吸附性能和孔隙度，虽然他没有办法衡量这一因素。 这是第一次记录活性炭生产的热和化学过程。
1841年，斯加登在加热再生的骨碳之前系统化的使用盐酸酸洗。这有效地消除了矿物盐吸附的碳。他还介绍了在德国的第一个连续立窑生产以及再生骨碳的过程。
1854年，豪斯介绍了成功应用於伦敦下水道系统过滤器中去除蒸气和气体中的杂质的碳。
1862年，Lipscombe制备出了使用碳净化的饮用水。
1865年，猎人发现了使用椰子壳为原料的炭具有很好的气体吸附性能。
1881年，凯泽尔首次使用'吸附'这个词来形容吸收气体的碳。
1901年，Raphael von Ostrejko发明以金属氯化物炭化植物源原料或用二氧化碳或水蒸气与炭化材料反应制造活性炭，并先后取得英国和德国专利。
1911年，奥地利的一家工厂生产出活性炭，商标名称为Eponit 。
1914年至1918年，第一次世界大战有毒气体进入战场，颗粒活性炭作为吸附剂得到规模化大量生产用於军事用途的防毒面具。
1918后18年，战时发展大规模严密控制生产活性炭导致战后活性炭商业化生产及应用。在欧洲制造活性炭的新原料取得了很大进展。 椰子，杏仁壳氯化锌，生产出的活性炭具有较高的机械性和吸附气体和蒸气的能力。
1935-1940年，在捷克斯洛伐克通过木屑氯化锌活化生产活性炭，用於回收挥发性溶剂和清除苯煤气。
4. 活性炭文献
看你使用物理活化剂活化还是化学活化剂活化了。
物理活化剂，温度要稍微高点，一般在850-900会达到最好的效果
化学活化，750-850会达到最好效果
文献显示，850-880这段一般为最佳温度 。
5. 活性炭研究现状
活性炭是由石墨微晶、单一平面网状碳和无定形碳三部分组成，其中石墨微晶是构成活性炭的主体部分。活性炭的微晶结构不同于石墨的微晶结构，其微晶结构的层间距在0.34～0.35nm之间，间隙大。即使温度高达2000℃以上也难以转化为石墨，这种微晶结构称为非石墨微晶，绝大部分活性炭属于非石墨结构。
活性炭的吸附作用是依靠其自身发达的孔隙结构和表面积，可以很大程度的接触到周围空气，被动吸附一些污染物到自己的孔隙中，所以说活性炭的表面越大、孔径结构越发达吸附能力就越强。另外活性炭的孔径大小与能吸附什么分子量大小的一定关系，理论研究证明有害物质的分子量越大，越容易被活性炭吸附，如苯的分子量是78，甲醛的分子量是30，活性炭吸附苯的能力要比吸附甲醛的能力强，所以工业生产中活性炭多用于苯系物的吸附剂使用。
6. 活性炭设计
反渗透净水器，通用滤芯类的活性炭（通常是第二级）确实是有方向的，安装反了没有效果。一般的设计是外进内出，自来水进滤瓶之后是包裹在整个滤芯的外面的，通过滤芯底部的开孔进入内部，再经过活性炭过滤后从中心管流出。
所以正常的安装是：带橡胶垫圈的那面朝向滤瓶盖的方向，带很多开孔的一端朝向滤瓶底部。
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