활성탄 수분 함량 측정 방법
활성탄은 주로 탄소로 구성된 특수 처리된 다공성 탄소 재료입니다. 잘 발달된 기공 구조와 넓은 비표면적(500~1700 m²/g)을 특징으로 하며, 물리적 및 화학적 흡착을 통해 기체 또는 액체에서 유해 물질을 효과적으로 제거할 수 있습니다.
목재, 견과류 껍질, 석탄과 같은 탄소 함유 원료를 탄화 및 활성화 공정을 통해 제조됩니다. 일반적으로 분말, 과립 또는 기둥 형태의 검은색이며 수처리, 공기 정화, 식품 탈색, 제약 정화 등 다양한 분야에 널리 적용됩니다.
실험 목적
활성탄의 수분 함량을 측정하는 목적은 수분자 흡착 능력을 평가하여 기공 구조의 발달 정도와 표면 친수성을 반영하는 것입니다. 이 지표는 수처리 및 공기 정화와 같은 응용 분야에서 성능을 판단하는 중요한 참고 자료가 됩니다.
총 기공 부피 반영: 수분자는 주로 활성탄의 미세 기공과 중간 기공을 채웁니다. 흡착 능력이 높을수록 기공 구조가 더 발달하고 일반적으로 비표면적이 더 넓습니다.
실제 응용 성능 예측: 공기 정화, 가습 및 폐수 처리 시나리오에서 수분 함량은 극성 물질에 대한 활성탄의 흡착 잠재력을 신속하게 나타낼 수 있습니다.
품질 관리 지원: 생산 과정에서 신속한 테스트 방법으로 제품의 일관성과 배치 안정성을 모니터링하는 데 사용됩니다.
실험 샘플 및 기기
샘플: 활성탄
기기: ST-62 활성탄 수분 함량 테스터 (GB/T 7702.5 준수)
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실험 절차
1. 샘플 전처리 및 건조
GB/T 7702.1에 따라 샘플을 준비합니다. 활성탄 샘플을 깨끗한 무게병에 균일하게 담고 샘플 두께가 용기의 2/3를 넘지 않도록 합니다. 뚜껑을 열고 병을 105±5℃의 건조 오븐에 넣고 2시간 동안 건조합니다. 꺼내서 단단히 덮고 데시케이터로 옮겨 실온에서 최소 30분 동안 식혀 절대 건조된 시험 샘플을 준비합니다.
분석 저울을 예열, 보정하고 영점을 맞춥니다. 절대 건조 활성탄 샘플의 질량을 m₁으로 0.0001g의 정확도로 정확하게 측정하고 데이터를 기록합니다. 국가 표준 요구 사항을 충족하는 테스트 반복성을 보장하기 위해 동시에 테스트할 두 개의 병렬 샘플을 준비합니다.
3. 활성탄의 포화 수분 침지
무게를 측정한 절대 건조 활성탄을 깨끗한 비커에 넣습니다. 샘플을 완전히 잠길 만큼 충분한 증류수를 첨가하고 액체 높이가 샘플 표면에서 최소 20mm 이상이 되도록 합니다. 실온 및 대기압에서 완전히 기공이 포화될 때까지 그대로 두어 담급니다. 균일하고 충분한 수분 흡수를 보장하기 위해 담그는 동안 2~3회 부드럽게 저어줍니다.
4. 표면 자유수 제거를 위한 진공 여과
수분 포화된 활성탄을 필터 천으로 덮인 부흐너 깔때기로 옮깁니다. 진공 펌프를 켜서 연속적인 물방울이 떨어지지 않을 때까지 안정적인 음압 여과를 수행합니다. 테스트 정확도를 보장하기 위해 기공 내부의 흡착된 수분만 유지하면서 입자 표면의 자유수를 제거합니다.
5. 포화 샘플 무게 측정
여과 후, 포화된 활성탄을 신속하게 원래의 무게병으로 다시 옮기고 수분 증발을 방지하기 위해 밀봉합니다. 동일한 보정된 저울을 사용하여 포화 샘플의 총 질량을 m₂로 0.0001g의 정확도로 정확하게 측정하고 모든 병렬 샘플 데이터를 완전히 기록합니다.
실험 결과
이 배치 석탄 기반 과립 활성탄의 측정된 수분 함량은 37.0%로 관련 제품 기술 사양을 충족합니다. 샘플의 수분 흡수 및 수분 보유 성능은 적격입니다.
