Три ключових показники активованого вугілля: йодне число, CTC і значення метиленового синього

Промисловість активованого вугілля має три основні показники: йодне число, CTC і значення метиленового синього. Ці параметри вимірюють різні властивості, що відповідають різним діапазонам розмірів пор, цільовим молекулам і сценаріям застосування. Вважати «високе йодне число» універсальним орієнтиром є найпоширенішою помилкою в закупівлях. У цій статті надано докладне пояснення цих трьох показників і ефективностіадсорбція активованим вугіллямбагато в чому залежить від узгодження цих показників з цільовими забруднювачами.

 

I. Класифікація за розміром пор: мікропори, мезопори та макропори з відповідними функціями

Ефективність адсорбції активованого вугілля в основному залежить від розмірної відповідності між розміром пор і молекулами забруднення. Відповідно до класифікації, визначеної Міжнародним союзом теоретичної та прикладної хімії (IUPAC): пори розміром менше 2 нм є мікропорами; пори 2-50 нм – мезопори; пори розміром понад 50 нм є макропорами. Мікропори захоплюють молекули малого розміру; мезопори захоплюють молекули середнього розміру; макропори в основному служать транспортними каналами і майже не сприяють адсорбції. Три індикатори є спеціальними методами тестування для фракцій з різними розмірами пор, що пояснює, чому їх не можна просто замінити один одним. Багато проектів очищення води застосовуютьФільтрація з гранульованого активованого вугілля, де розподіл пор безпосередньо визначає результат лікування.

 

 

II. Йодне число: «лінійка» для мікропор, представник маломолекулярної рідкофазної адсорбції

Йодне число (мг/г) визначають за допомогою рідкофазного титрування відповідно доGB/T 7702.7-2023. Він відображає ступінь розвитку мікропор і корелює з адсорбцією молекул малого розміру, таких як залишковий хлор, феноли та формальдегід.

Типовим прикладом є активоване вугілля на основі шкаралупи кокосового горіха, йодне число якого досягає 1000-1200 мг/г. Він широко використовується для очищення питної води, вдосконаленої рідкофазної обробки, побутових очищувачів води та очищення фармацевтичної води. Вихідна сировина зі шкаралупи кокосового горіха має компактну текстуру, низьку зольність і високу механічну міцність. Готове активоване вугілля може досягати фракції мікропор понад 80%, що робить його ідеальним для видалення залишків хлору, запахів і часткових малих органічних молекул із водопровідної води. вФільтрація з гранульованого активованого вугіллядля водопровідної води йодне число є достатнім еталонним показником для вибору вмісту вуглецю, спрямованого на видалення залишкового хлору та запаху.

 

III. CTC: критичний індикатор для газофазних летких органічних сполук, повна характеристика мезопор і мікропор

CTC (швидкість адсорбції чотирихлористого вуглецю, %) вимірюється за допомогою тесту на динамічну адсорбцію в газовій фазі, наступного заGB/T 7702.9-2023. Він оцінює поєднаний розвиток мезопор і мікропор і краще імітує реальні умови роботи для газофазних молекул VOC середнього розміру, включаючи бензол, толуол, ксилол, неметанові загальні вуглеводні та пари розчинників.

Активоване вугілля на основі вугілля є типовим продуктом, CTC якого зазвичай коливається від 50% до 70%. Вуглець, отриманий із вугілля, має змішаний розмір пор із добре розвиненими мікропорами та мережею мезопор. Він дуже підходить для адсорбції звичайних промислових органічних вихлопів, таких як гомологи бензолу, складні ефіри та кетони. Типові сфери застосування включають зменшення викидів промислових відпрацьованих газів, відновлення розчинників, фарбувальні камери, друкарські майстерні та хімічну обробку хвостових газів. Для сценаріїв газофазної адсорбції CTC виступає як вирішальний параметр і не може бути замінений навіть надзвичайно високим йодним числом. Молекули газової фази повинні подолати опір дифузії при вході в мікропори; мезопори забезпечують значно кращу ефективність масообміну порівняно з чисто мікропористим вуглецем. Ємністьадсорбція активованим вугіллямдля парів VOC в основному оцінюється через індекс CTC.

 

 

IV. Значення метиленового синього: репрезентативний для мезопор, особливо для знебарвлення

Значення метиленового синього (мг/г) отримують за допомогою тесту на адсорбцію в рідкій фазіGB/T 7702.6-2023. Враховуючи відносно великий молекулярний розмір метиленового синього, цей параметр характеризує розвиток мезопор і відповідає адсорбції молекул великого розміру, таких як барвники, пігменти, гумінові кислоти та поверхнево-активні речовини.

Знебарвлююче активоване вугілля на деревній основі є типовим сортом із вмістом метиленового синього 120-280 мг/г. Його застосування охоплює знебарвлення стічних вод друкарського фарбування, рафінування цукру, фармацевтичну обробку, очищення глутамату натрію та лимонної кислоти, а також вдосконалене знебарвлення на очисних спорудах. Деревна сировина природно має високий коефіцієнт мезопористості, низький вміст золи та сприятливу хімічну активність, виявляючи сильну спорідненість до великих органічних молекул. Використання цього вуглецю для зменшення викидів ЛОС призведе до низької ефективності через невідповідність розмірів пор. І навпаки, вуглець на основі шкаралупи кокосового горіха з високим вмістом йоду навряд чи видалить великі молекули хромофорів у стічних водах друкарського фарбування.

 

 

V. Чотириетапний робочий процес відбору вуглецю: спочатку ідентифікуйте забруднюючі речовини, а потім підтвердьте індикатори

Правильна логіка вибору складається з чотирьох кроків: ідентифікація забруднень → підтвердження молекулярних розмірів → відповідність відповідним індикаторам тесту → перевірка розподілу пор за розміром. Перевірте йодне число для малих молекул рідкої фази; перевірити CTC на ЛОС у газовій фазі; перевірте значення метиленового синього для знебарвлення великої молекули. Жоден із цих трьох показників не є універсально кращим; придатність залежить від вимог програми. Для проектів, чутливих до витрат, постачальники можуть надати дані BET про конкретну площу поверхні та криві розподілу пор за розміром DFT для додаткової перевірки.

Перш ніж купувати активоване вугілля, дайте відповідь на три запитання: які забруднення будуть оброблені? Що таке фазовий стан (рідина/газ)? Який приблизний розмір молекули? Коли ці питання з’ясовані, правильний показник стає очевидним. Основою всієї селекційної роботи є забезпечення стабільності та ефективностіадсорбція активованим вугіллямза реальних умов експлуатації.

 

Якщо ви бажаєте отримати докладнішу інформацію про індикатори активованого вугілля, щоб вибрати найбільш підходящу модель активованого вугілля для ваших потреб, Yuanli, як професійний виробник і постачальник активованого вугілля, готовий надати вам підтримку, послуги та індивідуальні рекомендації щодо продуктів. Не соромтеся звертатися до нас із запитами в будь-який час!

Зв'язатися зараз