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碳素、活性炭、石墨、炭黑、分子篩比表面積,孔徑測試

 更新時間:2015-04-02 點擊量:1993



碳素的化學成分是碳。在氣固色譜中常用的碳素有活性炭、石墨化炭黑及碳分子篩。

(1)活性炭   活性炭是應用zui早的吸附劑之一,它是黑色元寶形顆粒,由果殼或木材通過炭化和活化制成,具有微孔結構,表面積500~1700m2/g,大孔有效半徑100~1000nm.

        活性炭是非極性的吸附劑,對非極性組分的吸附能力比極性組分強。通常用于分析*性氣體和低級烴類氣體,但不能用來分析活性氣體,例如低溫時用于H2\N2\CH4等氣體或者He\Ne\Ar\Kr\\Xe等氣體的分析,常溫下可分離CH4C2H6\C2H4等氣體。但是活性炭制備重復性差,色譜性能難重復;其吸附性能強,使分離組分拖尾嚴重,雖可以中少量固定液如角鯊烷等減尾劑來削尾,但應用仍受限制。

(2)石墨炭黑  石墨化炭黑是一種低表面積、表面性質均勻的非極性吸附劑。它是把炭黑在惰性氣流中,高溫加熱到2500~3000℃煅燒而成。在高溫下,原來不均勻的表面結構就石墨化,得到均勻的石墨化表面,故稱為“石墨化墨黑"。

   在氣固色譜氣體分析中,石墨化盎主要用于分離C1~C4烴類和極性化合物氣體。例如石墨化炭黑添加約0.2%(質量分數)苦味酸后,在45℃下可分離C4烴類異構體;石墨化炭黑在使用之前必須先活化,通氫氣還原并凈化其表面,所用載氣都應嚴格除氧。

(3)碳分子篩   碳分子篩亦稱多孔炭黑,它是以聚偏二氯乙烯小球為原料,在惰性氣體中升溫到180℃,進行熱分解,然后升溫至1000℃進行炭化,冷卻后,過篩即得。碳分子篩的表面積800~1000m2/g,平均孔徑1.0~2.0nm.

碳分子篩為非極性吸附劑。由于具有耐高溫,填充簡便,柱效高等優點,在氣固色譜中常常用于分離稀有氣體、*性氣體、C1~C4烴類氣體等。碳分子篩使用前需通氣升溫(180℃)活化,所用霸氣要脫氧。

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