活性炭的微觀結(jié)構表征包括比表面積、孔容積(分微孔容積、中控容積、大孔容積直徑等)。
我國的國家標準中規(guī)定了孔容積和比表面積的測定方法,外國的測試標準中則沒有對應的規(guī)定。迄今為止,***各國都未能拿出一套可用于表征活性炭微觀結(jié)構的、能令大多認識信服的標準試驗方法。目前大多采用全自動吸附儀,采用液氮靜態(tài)吸附方法來表征活性炭的微觀架構,但由于選用的儀器及數(shù)據(jù)處理方法的差異,檢測結(jié)構差距比較大,一般誤差在10%左右。
(1) 比表面積孔結(jié)構在比表面開始測試前對活性炭進行加熱真空脫附處理,在—196℃液氮溫度下吸附氮氣,測試氮氣吸附等溫度,利用BET方程,根據(jù)單分子層吸附量和吸附質(zhì)分子帶戴面積,計算活性炭樣的比表面積,有相對壓力為0.98是的氮氣吸附值換算成液氮體積得到總孔體積。比表面積是表征活性炭吸附性能的主要指標,這一指標解釋了活性炭產(chǎn)生吸附的原因,是人們加深了對吸附現(xiàn)象本質(zhì)的認識,在活性炭即吸附材料的研究中,這種檢測指標應用的較多,但由于檢測儀器設備比較復雜,而且價格比較昂貴,因此在活性炭生產(chǎn)中應用的比較少。
(2) 孔容積通過測定顆粒活性炭的密度、顆粒密度來計算孔容積。具體測定方法有真密度法、汞置換法和氮吸附法等,各種方法測定的孔容積略有不同,在爆出測試結(jié)構時應標注檢測方法??兹莘e也是表征活性炭吸附性能的重要指標,經(jīng)常使用的孔空寂測試方法有氮吸附法,一般在測試比表面積是可同時計算出孔容積、孔容積和活性炭的填裝密度密切相關,和填裝密度指標成反比。