碳 Carbon
結構式
| 物競編號 | 000X |
|---|---|
| 分子式 | C |
| 分子量 | 12.011 |
| 標簽 | 活性炭素, Carbon decolorizing powder, Carbon black powder, Activated charcoal powder, Carbon amorphous powder, 純元素, 吸附劑, 脫色劑, 蓄電池化學品 |
編號系統
CAS號：7440-44-0
MDL號：MFCD00133992
EINECS號：231-153-3
RTECS號：FF5250100
BRN號：暫無
PubChem號：暫無
物性數據
1. 性狀：黑色無定形粉末或粒狀物。
2. 密度（g/mL,20℃）1.8-2.1
3. 相對蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：未確定
4. 熔點（oC）：3652-3697
5. 沸點（oC,常壓）：4827
6. 沸點（oC,5.2kPa）：未確定
7. 折射率：未確定
8. 閃點（oC）：>230
9. 比旋光度（o）：未確定
10. 自燃點或引燃溫度（oC）：900
11. 蒸氣壓（mmHg, 20oC）：<0.1
12. 飽和蒸氣壓（kPa, oC）：未確定
13. 燃燒熱（KJ/mol）：未確定
14. 臨界溫度（oC）：未確定
15. 臨界壓力（KPa）：未確定
16. 油水（辛醇/水）分配系數的對數值：未確定
17. 爆炸上限（%,V/V）：未確定
18. 爆炸下限（%,V/V）：未確定
19. 溶解性：不溶于任何溶劑。
毒理學數據
活性炭無毒無味
生態學數據
通常對水無危害。
分子結構數據
暫無
計算化學數據
1、 疏水參數計算參考值（XlogP）：0.6
2、 氫鍵供體數量：0
3、 氫鍵受體數量：0
4、 可旋轉化學鍵數量：0
5、 互變異構體數量：
6、 拓撲分子極性表面積（TPSA）：0
7、 重原子數量：1
8、 表面電荷：0
9、 復雜度：0
10、 同位素原子數量：0
11、 確定原子立構中心數量：0
12、 不確定原子立構中心數量：0
13、 確定化學鍵立構中心數量：0
14、 不確定化學鍵立構中心數量：0
15、 共價鍵單元數量：1
性質與穩定性
（1)共價半徑為77皮米，離子半徑(C4+)16皮米，第一電離能1086.1kJ/mol，電負性2.5。碳原子的價電子數目與價電子軌道數相等，是等電子原子，可以用sp、sp2、和sp3雜化軌道形成4個σ鍵、碳原子半徑小，還能形成p-pπ鍵，所以碳能形成多重鍵(雙鍵或叁鍵)，碳原子自相結合成鍵的能力很強，所以碳的化合物特別多。金剛石為典型原子晶體，不導電，硬度最大，密度3.51g/cm3，熔點3550℃，沸點4827℃；石墨質軟，灰黑色，密度2.25g/cm3，熔點 3652℃，有良好傳熱和導電性。跟硫在高溫下生成二硫化碳。紅熱的碳跟水蒸氣反應生成水煤氣(CO和H2)。
（2）高溫時可跟許多金屬反應生成金屬碳化物。高溫時有強還原性，可將一些金屬或非金屬從氧化中還原出來。可被熱濃硫酸或熱濃硝酸氧化成二氧化碳。室溫狀態下化學性質穩定。應避免與氧化物、鹵素接觸。
（3）對各種氣體、膠態物質有不同的吸附能。對有機色素及堿性氮化物有高的吸附容量。
貯存方法
儲存于密閉容器內，放在陰涼、干燥處，遠離火源、氧化劑。
合成方法
（1）活性炭是用木屑、枝丫、木炭、果殼、煤等原料，通過炭化和活化制成。含碳材料先在隔絕空氣條件下加熱處理，除去揮發分（水分和一部分焦油），形成大孔炭料，進一步活化的方法有兩類：1.蒸汽、氣體活化較常用的活化劑是二氧化碳和水蒸氣。2.化學活化法 活化劑是碳酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽等，它們能在高溫放出氣體（例如二氧化碳、氧氣）；也可用硝酸、硫酸、磷酸等酸類氧化劑。用氯化鋅濃溶液處理炭料的方法也得到了廣泛應用。
（2）以天然氣和石油餾分為原料，在耐火室內采取紊流擴散進行部分燃燒。
（3）將普通木炭研細并用12～15篩孔的篩子過篩，在坩堝中灼燒1h以除去樹脂類物質，用4mol/L的硝酸浸泡（ pH≤1 ） 充分，煮沸1min，趁熱過濾，用水洗滌后，重新與水共沸1h，然后在
110℃下干燥，最后在密閉坩堝中于500 ～600℃下煅燒30 min,重復用硝酸浸泡，水洗，110℃干燥，500～600℃下煅燒1h，抽出氣體，冷卻后通入干燥空氣，即可制得活性炭。
用途
（1）活性炭主要用于以下幾個方面。1.氣體凈化 例如用活性炭從含有溶劑蒸氣的空氣中回收溶劑；用活性炭過濾法使空氣脫臭；或者用于防毒面具和工業用呼吸器中，以防御有毒物等。2.氣體分離 例如從城市煤氣中回收苯，從天然氣中回收汽油、丙烷和丁烷，用于處理費托合成中的廢氣，以回收其中的烴類等。3.液相吸附 例如在制糖工業中用活性炭吸附法使糖液脫色，在化學工業中用活性炭使有機物質脫色，用活性炭凈化電鍍浴中的有機雜質，以保證電鍍表面的質量或用于廢水脫酚等。4.催化劑或催化劑載體 例如用作工業煤氣的脫硫和光氣生產的催化劑等。因此，活性炭廣泛用于制糖、酒類加工、油脂精制、制藥、試劑、治金、凈化用水、環境保護、回收溶劑和其他蒸氣等各個方面。
（2）用作測定甲醇、錫、硅的還原劑。在許多吸附劑、脫色劑。
（3）.用作橡膠增強劑、顏料（油墨、塑料、涂料用）、干電池用導電劑、催化劑載體及超硬質合金原料等。
（4）.活性炭在水處理中主要用于去除微量的溶解性有機物、色度、臭味及微量重金屬離子。在城市污水及工業廢水的深度處理中，主要去除難以生物降解或化學氧化的少量有機物、細菌、病菌、有害微生物、化學污染物（酚、氰、DDT、ABS等）、惡臭、異味和顏色、重金屬離子（如汞、鉻、鎘、砷、鉛、鎳）等。活性炭的用途可按粉狀炭和粒狀炭分別介紹如下。
粉狀炭（PAC） 粉狀炭為10～50μｍ的顆粒，在給水處理中一般與澄清處理結合使用。它和絮凝劑一起連續加入水中，炭進入絮體，然后隨絮體從水中排出。使用循環澄清池效果較好，采用泥渣層澄清池（脈沖澄清池）效果更好。在廢水處理中可將粉狀活性炭投加到生物處理過程的出水中，或直接投加到各生物處理過程中，然后經沉淀或過濾將炭粒除去。在活性污泥法的處理過程中，可直接將粉狀活性炭投加到曝氣池中。實踐證明，這對去除某些難以處理的溶解性有機物是有效的。
粒狀炭（GAC） 粒狀炭的粒徑為0.8～0.9mm，在給水處理中粒狀炭作為濾床的濾料，活性炭的主要作用是吸附水中的有機物，同時具有催化和過濾作用。濾床可以是固定床，也可以是移動床或流化床，這些均屬于動態吸附操作，可以實現連續運行。還有一種是將活性炭投加到被處理的水中，經過一定時間的混合攪拌，使吸附達到平衡，然后用沉淀或過濾方法使水和吸附劑分離，該形式屬靜態吸附操作，只能是間歇式運行。
活性碳纖維 一種以有機纖維（纖維素纖維、聚丙烯腈纖維、酚醛樹脂纖維及聚乙烯醇纖維等）為原料，經炭化和活化制成的活性碳纖維，是20世紀70年代開發的新產品。活性碳纖維以其特有的微孔結構、巨大的比表面，及所具有的多種官能團，通過物理吸附、化學吸附及物理和化學吸附等方式，較活性炭更有效地去除廢水中的多種污染物質。另外，活性碳纖維由于只有微孔，沒有過渡孔和大孔，且孔徑分布比較均勻，微孔范圍在0.5～1.4nm。用活性碳纖維對惡臭物丁基硫醇的吸附容量比粒狀活性炭約高40倍，其他物質約高1.5～2.0倍。
安全信息
危險運輸編碼：暫無
危險品標志：暫無
危險標識：暫無
文獻
暫無
備注
暫無
表征圖譜
暫無圖譜
快速導航
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