活性炭作为一种多用途吸附剂,广泛应用于水处理、空气净化、食品饮料、医药和化工等行业。
活性炭的检测标准分为国内标准和国外标准两大类。国内标准主要包括《煤质活性炭试验方法》和《木质活性炭试验方法》。这些标准经过多次更新,如煤质炭有2008标准(老标)和2023标准(新标),木质炭则有1999标准和2015标准。
国外标准则包括美国的ASTM和ANSI/AWWA、日本的JIS和JWWA、法国的NF EN标准和韩国的KSM标准等。在国内交易中,最常见的国外标准是美国ASTM和日本JIS。各国标准之间的检测项目和方法略有不同,但近年来有逐步向ASTM标准靠拢的趋势。
二,活性炭的吸附能力指标
碘值(碘吸附值)
碘值是指每克活性炭在碘溶液中吸附的碘的量,单位为mg/g。碘分子直径仅为0.335nm,因此碘值主要用于表征活性炭微孔的发达程度,表示其对小分子的吸附能力。
检测方法:取一定量的活性炭试样与已知浓度的碘标准溶液充分接触振荡,经过滤(离心分离),再用硫代硫酸钠滴定剩余的碘溶液,计算每克活性炭吸附的碘的量。
标准区分:碘值是容易引起争议的指标,因为煤质炭和木质炭的国内标准与美标、日标的检测结果可能不同。值得注意的是,煤质炭的2008国标与美标ASTM的碘值检测结果一致。
亚甲基蓝值
亚甲基蓝值是指1克活性炭在1.0mg/L浓度的亚甲蓝溶液中达到平衡时吸附的亚甲蓝量,单位可以是mg/g或ml/0.1g。亚甲基蓝分子直径较大,通常用于表征活性炭中孔的数量。
检测方法:将一定量的活性炭试样与已知浓度的亚甲蓝溶液混合吸收,过滤后,通过分光光度计测定滤液的吸光度,调整加入的亚甲蓝溶液的量,直到吸光度差异小于±0.02,计算每克活性炭吸附的亚甲蓝量。
标准区分:煤质活性炭的亚甲蓝值通常以mg/g为单位,而木质活性炭则以ml/0.1g为单位。
焦糖脱色率
焦糖脱色率是评价活性炭对焦糖试验液脱色能力的指标,通常用于评估糖用活性炭对糖液的脱色能力,表征活性炭的大孔发达程度。
检测方法:在一定的试验条件下,利用活性炭的多孔性对焦糖试验液进行脱色处理。测定脱色后剩余焦糖液的浓度,与原始浓度的比值即为焦糖脱色率。
糖蜜值
糖蜜值是指活性炭对糖蜜溶液的脱色能力,也是表征活性炭大孔发达程度的指标。国内目前没有统一的糖蜜值检测标准,通常采用美国卡尔冈的标准进行检测。
四氯化碳吸附值/四氯化碳吸附率(CTC)
CTC值是指活性炭对四氯化碳的吸附比例,通常用于评估活性炭的气相吸附能力。
检测方法:将待测活性炭样品在150度的烘箱内烘干2小时,冷却至室温后分2-3次装入测定管,通入恒温水浴中的CCl4蒸汽,直到吸附饱和,称量吸附的四氯化碳量。
三,活性炭的物理性能指标
比表面积
比表面积是指单位质量的活性炭所具有的总表面积,通常以m²/g为单位。比表面积越大,活性炭的吸附性能越好。
检测方法:常用BET(Brunauer-Emmett-Teller)法,通过氮气吸附来测定。
粒径和粒度分布
粒径和粒度分布影响活性炭的流动性和吸附速率。粒径通常以目数表示,目数越大,粒径越小。
检测方法:使用标准筛网进行筛分测定。
堆密度
堆密度是指单位体积内活性炭的质量,单位为g/cm³。堆密度影响活性炭的装填量和使用效果。
检测方法:将一定量的活性炭装入量筒,轻敲至体积稳定,计算质量与体积的比值。
水分含量
水分含量是指活性炭中含有的水分比例,单位为%。水分含量过高会影响活性炭的吸附能力和使用效果。
检测方法:将活性炭样品在105度的烘箱中干燥至恒重,计算水分的损失量。
灰分含量
灰分含量是指活性炭中不可燃物的比例,单位为%。灰分含量高会影响活性炭的吸附性能。
检测方法:将活性炭样品在高温炉中灼烧至恒重,计算残留物的比例。