活性炭は、活性木炭とも呼ばれ、物質を効果的に捕捉して保持できる極めて多孔質な構造が高く評価されているユニークな吸着剤です。
活性炭は、液体やガスから不要な成分を除去するためにさまざまな業界で広く使用されており、水や空気の浄化から土壌の修復、さらには金の回収まで、汚染物質や不要な物質の除去を必要とする無数の用途に適用できます。
ここでは、この驚くほど多様な資料の概要を説明します。
活性炭とは何ですか?
活性炭は、吸着特性を最大限に高めるように加工された炭素ベースの材料であり、優れた吸着材を生み出します。
活性炭は、物質を捕捉して保持する非常に高い表面積をもたらす優れた細孔構造を誇り、次のような炭素を豊富に含むさまざまな有機材料から生成できます。
ココナッツの殻
木材
石炭
泥炭
さらに…
活性炭の原料や製造方法によって、最終製品の物理的・化学的特性は大きく異なります。² そのため、市販の活性炭には数百種類ものバリエーションがあり、その多様性は計り知れません。そのため、市販の活性炭は、特定の用途に最適な結果を得るために、高度に特化されています。
このような多様性にもかかわらず、生産される活性炭には主に 3 つの種類があります。
粉末活性炭(PAC)
粉末活性炭の粒子径は一般的に5~150Åですが、それ以下のサイズもご用意しています。PACは主に液相吸着用途に使用され、処理コストの削減と運用の柔軟性を実現します。
粒状活性炭(GAC)
粒状活性炭の粒子径は一般的に0.2mmから5mmで、気相と液相の両方の用途に使用できます。GACは、クリーンな取り扱いが可能で、PACよりも長寿命であることから人気があります。
さらに、強度(硬度)が向上し、再生して再利用することができます。
押し出し活性炭(EAC)
押し出し活性炭は、1mmから5mmの大きさの円筒形のペレット製品です。EACは、押し出し加工によって得られる高耐久性活性炭で、通常は気相反応に使用されます。
活性炭のその他の種類は次のとおりです。
ビーズ活性炭
含浸カーボン
ポリマーコーティングカーボン
活性炭布
活性炭繊維
活性炭の特性
特定の用途に活性炭を選択する際には、さまざまな特性を考慮する必要があります。
細孔構造
活性炭の細孔構造は多様であり、主に原料と製造方法によって決まります。¹ 細孔構造と引力の組み合わせにより、吸着が可能になります。
硬度/摩耗
硬度と耐摩耗性も選択の重要な要素です。多くの用途では、活性炭に高い粒子強度と耐摩耗性(物質が微粒子に分解されること)が求められます。ココナッツ殻から製造された活性炭は、活性炭の中で最も高い硬度を誇ります。4
吸着特性
活性炭の吸着特性には、吸着能力、吸着速度、活性炭の全体的な有効性など、いくつかの特性が含まれます。4
用途(液体または気体)に応じて、これらの特性は、ヨウ素価、表面積、四塩化炭素の活性(CTC)など、いくつかの要因によって示される場合があります。4
見かけ密度
見かけ密度は単位重量あたりの吸着には影響しませんが、単位体積あたりの吸着には影響します。4
水分
理想的には、活性炭に含まれる物理的な水分の量は 3 ~ 6% 以内に収まる必要があります。4
灰分含有量
活性炭の灰分含有量は、物質中の不活性、非晶質、無機質、そして使用不可能な部分の量を示す指標です。灰分含有量は可能な限り低いことが理想的であり、灰分含有量が減少するほど活性炭の品質は向上します。4
投稿日時: 2022年7月15日