活性炭主要成分为碳,还含少量氧、氢、硫、氮、氯。
活性炭的制取
【原理】把碎末强热,可得到粗制的活性炭,再经酸煮、水洗处理后可得到较好的活性炭。
【用品】硬质试管、带弯导管的单孔、100mL、漏斗、滤纸、夹、、铁圈、、。
、铜片、、2mol/L盐酸。
【操作】
1.核桃壳的碳化
把核桃壳放在一张厚纸上,用铁锤砸碎,取碎末5~10g装入一个30×200mm硬质试管,按图示装置,用加热,并不断转动试管及移动喷灯,使核桃壳碎末均匀受热。不久可以看到管壁附着有水,量多时流到棉花团上,管口有大量气体逸出及黑褐色浸湿棉花团,管内核桃壳碎渣逐渐碳化,直到不再产生气体或见炭粒加热至红炽即可撤去,待试管冷却后再按下列步骤进行处理。
2.炭粒的加酸处理
取出生成的炭粒放进一,倒入50mL2mol/L盐酸,用酒精灯加热煮沸15min,溶液呈淡黄色,弃去杯内溶液,再倒入50mL2mol/L盐酸煮沸15min,以除去炭粒中的杂质。冷却后,过滤,用蒸馏水洗涤三次,再把滤纸上的炭粒倒在另一个干净的、盛有50mL蒸馏水的烧杯里,煮沸15min,弃去杯内溶液,再换新蒸馏水煮沸几次,用检验,开始水溶液显酸性,最后显中性。把含有炭粒的溶液过滤。
3.自制活性炭粒的烘干
把滤过的湿炭粒放入里,用加强热①,并用不断搅拌直至炭粒全部烤干,切勿使炭粒烧着。撤去,冷却,把制得的活性炭取少量进行如下实验,以检验是否符合实验要求。把符合要求的活性炭收集在一个洁净、干燥的瓶中保存。
4.自制活性炭的实验
取一个充满的试管②,投入新制成的活性炭粒0.2~0.5g,把试管口用塞紧不得漏气,摇动试管使炭粒与管内气体充分接触,把此试管放置一段时间后,试管内红棕色气体的颜色逐渐变为淡黄色,证明用制成的活性炭,具有吸附作用。
活性炭生产方法有两种,化学活化法和物理活化法。 化学活化法就是通过将各种含碳原料与化学药品均匀地混合后,一定温度下,经历炭化、活化、回收化学药品、漂洗、烘干等过程制备活性炭。 物理法通常又称气体活化法,是将已炭化处理的原料在800 ~1000℃的高温下与水蒸气,烟道气(水蒸气、CO2、N2等的混合气)、CO或空气等活化气体接触,从而进行活化反应的过程。
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