活性炭和炭有什么区别?为什么一些物质是“活性”的?

本文转自:中科院物理所
活性炭是一种被广泛应用于过滤水和空气中污染物的炭 , 其本质也是炭的一种 。不过活性炭与其他普通的炭最大的区别是其表面积更大 , 类似爆米花和玉米粒的区别 。
活性炭和炭有什么区别?为什么一些物质是“活性”的?
文章图片

文章图片

活性炭有许多nm级的细小的孔隙 , 一克活性炭的表面积甚至能够超过3000平方米 。一克未被活化的木炭表面积仅为2.0 - 5.0平方米 。
活性炭和炭有什么区别?为什么一些物质是“活性”的?
文章图片

文章图片

活性炭的产生有两种方式 。1. 物理活化 , 将炭化的原料放入高温氧化气体中 , 通过氧化气体与碳原子及部分杂质原子的反应而产生孔隙 。2. 化学活化 , 让炭化材料浸入化学药品 , 如酸 , 强碱等 。酸或强碱会与杂质反应 , 从而腐蚀炭化材料 , 产生许多孔隙 。
那么为什么我们会称一些物质是“活性”的呢?从字面上理解 , “活性”是指具有生命力 , 活跃且易于反应的性质 。活性炭的“活性”在这里指的是由于其表面积大 , 拥有极强的吸附能力 , 极易吸附细小的微粒和分子 。因此我们认为 , 像活性炭这样易于从外界环境中吸收能量或物质的材料是“活性”的 。例如活性氧化铝也同样疏松多孔 , 有很大的表面积 , 既是良好的催化剂和催化剂载体 , 又是一种强劲的除水剂 。
参考资料:
Activated carbon
活性
Activated alumina
【活性炭和炭有什么区别?为什么一些物质是“活性”的?】by YJYQ.E.D.