活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)有幾種？

活性炭的微晶結(jié)構(gòu)決定了活性炭的發(fā)達(dá)的微細(xì)孔構(gòu)造。這些微細(xì)孔是在活化過程中，清除了填塞在微晶間空隙中的碳化合物和非有機(jī)成分的碳及微晶構(gòu)造中部分碳所產(chǎn)生的空隙。其形狀有毛細(xì)管狀、兩個(gè)平面間裂口、尖削的裂縫（V形）及進(jìn)口縮小的墨水瓶形等。為了便于計(jì)算，通常不管實(shí)際的細(xì)孔形狀如何，而簡(jiǎn)化為圓柱形或墨水瓶形。

活性炭的孔隙大小分布很寬，從10-1nm至1萬(wàn)nm以上，一般按細(xì)孔半徑的大小分為微孔、過渡孔（中孔）和大（粗）孔三個(gè)組分：

微孔    半徑為2nm以下

過渡孔    半徑為2-100nm

大孔    半徑為100-2000nm

1.微孔

微孔的有效半徑是相當(dāng)小的，與被吸附分子相當(dāng)。微孔的容積為0.20-0.6cm³/g，約占活性炭總比表面積的90%以上，即數(shù)百m²/g，甚至超過1000m²/g。吸附作用主要靠它。

2.過渡孔

過渡孔的有效半徑要比被吸附分子大得多，一般活性炭過渡孔可以分布在4.0-20nm，它的容積在0.02-0.10cm³/g，占總比表面積的5%，一般在20-70m²/g。它的作用是捕捉有機(jī)蒸汽，為吸附物分子進(jìn)入微孔的通道，用來吸附大分子物質(zhì)，常用于溶液的脫色。如用ZnCl₂法制得過渡孔特別發(fā)達(dá)的糖用炭，以除去溶液中分子較大的有色雜質(zhì)或呈膠體分散的顆粒。化學(xué)法制得活性炭的過渡孔容積可達(dá)0.7cm³/g，它的比表面積達(dá)200-450m²/g。

3.大孔

活性炭的大孔容積通常在0.2-0.8cm³/g、它的比表面積只0.5-2m²/g。比表面的數(shù)值這樣小，表明它在吸附中不會(huì)起明顯作用，一般都不希望有，因它會(huì)降低活性炭的充填比重和強(qiáng)度。但是，這些大孔起著輸送渠道的作用，當(dāng)活性炭用作催化劑載體時(shí)，較大的孔隙作為催化劑沉積的場(chǎng)所可能是有用的。

細(xì)孔對(duì)吸附物分子大小的篩分作用：活性炭在使用上表現(xiàn)出對(duì)口性或選擇性，即某一型號(hào)活性炭具有某種細(xì)孔分布，適用于某種吸附物的場(chǎng)合。如吸附物能進(jìn)入的較小細(xì)孔半徑：

碘       1.0nm

亞甲基藍(lán) 1.5nm

糖蜜     2.8nm

用實(shí)物脫色力指標(biāo)，可以間接反映活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)。

描述活性炭細(xì)孔徑大小分布情況的曲線，稱細(xì)孔分布曲線（如圖2-9）。一般微孔、過渡孔用N₂吸附法測(cè)定，而大孔用壓汞法（加壓充填量）來測(cè)定。