粉状活性炭是以优质木屑、果壳(如椰壳、杏壳、桃壳)、煤质等为原料,通过物理法(如水蒸气活化)或化学法(如氯化锌、磷酸活化)生产的黑色粉末状吸附材料。
粉状活性炭的物理性质涵盖外观、密度、粒度、孔隙结构、比表面积、吸附性能、热稳定性及流动性等多个方面,这些特性共同决定了其广泛的应用场景。以下是具体分析:

1. 外观与形态
颜色:黑色粉末状,色泽均匀,无杂质。
气味:无臭、无味,化学性质稳定,不会释放有害气体。
形态:极细粉末,粒度分布均匀,常见粒度范围为 80-325目(筛网孔径对应0.18-0.045mm),细度越高吸附速度越快。
2. 密度与堆密度
真密度:约 1.8-2.2g/cm³(即颗粒本身的密度,不含孔隙)。
堆密度:约 0.3-0.5g/cm³(粉末堆积时的密度,受粒度、孔隙率影响)。
应用意义:堆密度低意味着单位体积可容纳更多孔隙,吸附容量更大,但运输时需注意体积占用。
3. 粒度与筛分
常见规格:
粗粉:80-120目(0.18-0.125mm),适用于快速过滤或粗吸附场景。
细粉:200-325目(0.075-0.045mm),用于深度净化或高精度吸附。
筛分标准:通过振动筛或气流分级控制粒度分布,确保产品一致性。
应用意义:粒度越细,比表面积越大,吸附速度越快,但流动性可能降低。
4. 孔隙结构
孔径分布:
微孔(<2nm):占比约 60%-90%,主要吸附小分子气体(如甲醛、苯)和液体中的溶解性有机物。
中孔(2-50nm):占比约 5%-20%,吸附中等分子量物质(如染料、农药)。
大孔(>50nm):占比约 1%-10%,作为通道促进吸附质扩散。
孔隙率:总孔隙体积可达 0.5-1.5cm³/g,高孔隙率是吸附性能的基础。
5. 比表面积
数值范围:通常在 500-1500m²/g 之间,优质产品可达 2000m²/g 以上。
对比参考:
椰壳颗粒活性炭:约 1000-1600m²/g。
煤质颗粒活性炭:约 800-1200m²/g。
应用意义:比表面积越大,吸附位点越多,吸附容量和速率显著提升。
6. 吸附性能指标
碘值:反映对小分子物质的吸附能力,常见范围 600-1200mg/g。
示例:碘值800mg/g的粉状活性炭,每克可吸附800毫克碘分子。
亚甲蓝吸附值:衡量对中分子物质的吸附能力,常见范围 100-250mg/g。
糖蜜值:评估对大分子物质的吸附能力,数值越高吸附能力越强。
7. 热稳定性
耐温范围:在 -20℃至400℃ 内保持结构稳定,超过 400℃ 可能发生孔隙坍塌。
应用意义:适用于常温至中温环境,高温场景需选用耐高温型活性炭或改性处理。
8. 流动性与润湿性
流动性:受粒度和湿度影响,细粉流动性较差,易结块;可通过添加防结块剂改善。
润湿性:表面疏水性较强,需预湿润或搅拌以促进与水溶液的混合。
操作建议:投加前需制成炭浆(如5%-10%浓度),延长接触时间以提高吸附效率。
9. 机械强度
耐磨性:粉状活性炭无颗粒结构,耐磨性指标不适用,但需避免运输中剧烈振动导致粒度细化。
抗压强度:无明确数值,但孔隙结构易受外力压缩影响,需轻拿轻放。