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应用简史

（1）国外应用简史
公元前约3750年，古埃及就有使用木炭的记载。 [4] 
1900年英国人首次发明以金属氯化物炭化植物来制造活性炭的方法。 [4] 
1917年一战双方均已在防毒面具里使用活性炭。 [4] 
1927年美国芝加哥自来水厂发生了恶臭事故，此后活性炭被广泛应用于自来水除臭。 [4] 
1930 年 个使用粒状活性炭吸附池除臭的水厂建于美国费城。 [4] 
20世纪60年代末70年代初，由于煤质粒状炭的大量生产和再生设备的问世，发达 开展了利用活性炭吸附去除水中量有机物的研究工作，对饮用水进行深度处理。粒状活性炭净化的装置在美国、欧洲、日本等国陆续建成投产。美国以地面水为水源的水厂已有90%以上采用了活性炭吸附工艺



活性炭是一种经特殊处理的炭，将有机原料（果壳、煤、木材等）在隔绝空气的条件下加热，以减少非碳成分（此过程称为炭化），然后与气体反应，表面被侵蚀，产生孔发达的结构 （此过程称为活化）。由于活化的过程是一个观过程，即大量的分子碳化物表面侵蚀是点状侵蚀 ，所以造成了活性炭表面具有无数细小孔隙。活性炭表面的孔直径大多在2～50nm之间，即使是少量的活性炭，也有巨大的表面积，每克活性炭的表面积为500~1500m2，活性炭的一切应用，几乎都基于活性炭的这一特点。

活性炭是由木质、煤质和石油焦等含碳的原料经热解、活化加工制备而成，具有发达的孔隙结构、较大的比表面积和丰富的表面化学基团，特异性吸附能力较强的炭材料的统称。 
通常为粉状或粒状具有很强吸附能力的多孔无定形炭。由固态碳质物（如煤、木料、硬果壳、果核、树脂等）在隔绝空气条件下经600～900℃高温炭化，然后在400～900℃条件下用空气、二氧化碳、水蒸气或三者的混合气体进行氧化活化后获得。

 




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吸附机理

活性炭吸附是指利用活性炭的固体表面对水中的一种或多种物质的吸附作用，以达到净化水质的目的。活性炭的吸附能力与活性炭的孔隙大小和结构有关。一般来说，颗粒越小，孔隙扩散速度越快，活性炭的吸附能力就越强。
  吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标。吸附能力的大小是用吸附量来衡量的，吸附速度是指单位时间内单位重量的吸附剂所吸附的量。在水处理中，吸附速度决定了吸附剂与污水的接触时间。 [6] 
活性炭发生的主要是物理吸附，大多数是单层分子吸附，其吸附量与被吸附物的浓度服从朗格缪尔单分子层吸附等温方程 ：

  式中：
 （覆盖度）—— 一定温度下，吸附分子在固体表面上所占面积占表面总面积的分数；
  
 ——吸附质在气相的分压；
  
 ——吸附与脱附的速度之比；
  
 ——气体在固体表面上的吸附量。




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