Prüfverfahren für die Wasserkapazität von Aktivkohle

Prüfverfahren für die Wasserkapazität von Aktivkohle

Aktivkohle ist ein speziell behandeltes poröses Kohlenstoffmaterial. Es ist ein schwarzes pulverförmiges, granulares oder poröses Adsorptionsmaterial, das aus kohlenstoffhaltigen organischen Materialien durch Hochtemperaturkarbonisierung und Aktivierung hergestellt wird. Seine Hauptkomponente ist Kohlenstoff (mehr als 80 %–90 %), mit geringen Mengen an Sauerstoff, Wasserstoff, Schwefel und Asche. Mit einer hochentwickelten Porenstruktur und einer großen spezifischen Oberfläche kann es schädliche Substanzen aus Gasen oder Flüssigkeiten durch physikalische und chemische Adsorption effektiv entfernen. Es wird häufig in der Luftreinigung, Wasseraufbereitung, Gasmaskenschutz und anderen Bereichen eingesetzt.

Experimenteller Zweck

Das Experiment zur Messung der Wasserkapazität von Aktivkohle dient hauptsächlich zur Bewertung ihrer Adsorptionskapazität für Wassermoleküle, um das Gesamtporenvolumen und die physikalischen Strukturmerkmale von Aktivkohle widerzuspiegeln. Obwohl dieser Index nicht direkt die Adsorptionsleistung für spezifische Schadstoffe darstellt, kann er schnell den Entwicklungsgrad der Poren von Aktivkohle beurteilen und ist eine gängige praktische Nachweismethode in der Produktion und Qualitätskontrolle.

1.Bewertung der Porenstruktur von AktivkohleDie Wasserkapazität steht in engem Zusammenhang mit dem Porenvolumen von Aktivkohle. Da Wassermoleküle die meisten Mikro- und Mesoporen eindringen können, kann die gemessene Wasseraufnahme das Gesamtvolumen der inneren Poren bis zu einem gewissen Grad widerspiegeln. Je entwickelter die Poren und je höher die Wasserkapazität, desto stärker ist die potenzielle Adsorptionskapazität der Aktivkohle.

2.Anleitung zur Produktion und Qualitätskontrolle von AktivkohleIn der industriellen Produktion kann die Wasserkapazität als schneller Nachweisindex zur Überwachung des Aktivierungsgrades und der Chargenstabilität von Aktivkohle verwendet werden. Durch standardisierte Prüfungen können Unternehmen Prozessparameter rechtzeitig anpassen, um eine gleichbleibende Produktqualität zu gewährleisten.

3.Unterstützung bei der Modellauswahl und AnwendungsanpassungObwohl die Wasserkapazität die Adsorptionskapazität für organische Substanzen oder Gase nicht vollständig darstellen kann, bedeutet in der Wasseraufbereitung, Luftreinigung und anderen Anwendungen eine höhere Wasserkapazität in der Regel eine bessere Hydrophilie und Benetzbarkeit, was zur Verbesserung der tatsächlichen Anwendungsleistung beiträgt. Daher kann dieses Experiment als Referenz für die Auswahl von Aktivkohle für verschiedene Zwecke dienen.

Experimentelle Apparatur

Probe:Aktivkohle

Instrument: ST-62 Aktivkohle-Wasserkapazitätsprüfgerät, konform mit GB/T 7702.5

Experimentelle Verfahren

1.ProbenwägungDie behandelte Probe aus dem Exsikkator entnehmen, genau (25±1) mL der Probe abwiegen (auf 0,001 g genau) und die ursprüngliche Masse als m0​ aufzeichnen.

2.EinweichbehandlungDie abgewogene Probe in einen 250-ml-Becher geben, 100 ml reines Wasser hinzufügen, um sicherzustellen, dass die Probe vollständig eingetaucht ist. Dann den Becher auf eine Heizvorrichtung stellen, 15 Minuten lang erhitzen und kochen. Während des Kochens kontinuierlich reines Wasser nachfüllen, um den Flüssigkeitsstand aufrechtzuerhalten, damit die Aktivkohle vollständig benetzt und die innere Luft verdrängt wird.

3.Filtrationssättigung

Aufbau: Die gekochte Probe zusammen mit der Lösung in einen Büchnertrichter mit vorinstalliertem Filterpapier überführen. Die Filtrationsflasche und die Vakuumpumpe anschließen, um den Filtrationsaufbau zu vervollständigen.

Filtrationsvorgang: Die Vakuumpumpe einschalten, den Vakuumgrad auf (8,0±0,6) kPa einstellen und 5 Minuten lang aufrechterhalten, um die Aktivkohle unter Unterdruck mit Wasser zu sättigen. Das Filtrat während der Filtration beobachten, um einen reibungslosen Fluss zu gewährleisten; das Filterpapier bei Verstopfung umgehend ersetzen.

4.NassprobenwägungWährend des Aufrechterhaltens des Vakuums den Trichter mit der Probe schnell auf eine elektronische Waage bewegen, um zu wiegen. Die Masse der nassen Probe nach der Filtration als m1​ aufzeichnen (auf 0,001 g genau). Die Operation schnell und genau durchführen, um Wasserverdunstung durch längere Luftexposition zu vermeiden, die das Wägeergebnis beeinträchtigen könnte.

Experimentelle Ergebnisse und Analyse

Dieses Experiment wurde streng nach GB/T 7702.5 durchgeführt, und die experimentellen Daten sind genau und zuverlässig. Die Wasserkapazität einer Charge kohlebasierten granulierten Aktivkohle beträgt 69,4 %, was auf eine gut entwickelte Porenstruktur und eine ausgezeichnete Wasseraufnahmeleistung hinweist. Sie eignet sich für die Wasseraufbereitung, Feuchtigkeitsschutz und andere Bereiche mit hohen Anforderungen an die Wasseraufnahmekapazität von Aktivkohle.