活性炭密度的测定方法
为了表征多孔物的密度,经常采用的是装填密度、真密度和表观密度三种指标。
装填密度ρ表示活性炭层单位体积的质量,它与活性炭颗粒大小无关。装填密度测定在100-500mL的量筒内进行,取多个100mL筛好的试样装入储存漏斗,调整好储存漏斗的高度和振动器的倾斜度,使样品以0.75-1.0 mL/s的速度,经漏斗落入量筒中,直至100mL为止。称量量筒中的试样,准确到0.1g。结果按下式计算:
m
ρ=--------------x1000
100
式中ρ-------装填密度,g/L;
m-------试样质量,g;
两份试样各测定一次,允许误差小于25g/L。结果以算术平均值表示,**至整数位。
真密度d表示活性炭组成的单位体积物质的质量。测定方法通常是将所取的活性炭置于密度瓶内,倒入某种液体(笨、煤油、乙醇等)。将密度瓶放入恒温水浴,待其恒温后称其质量。按密度瓶和状活性炭的密度瓶容积差求出活性炭组成的物质体积。容积差是根据空密度瓶和装活性炭密度瓶称量的质量差,根据所使用液体的密度就可以算出它们的容积差。这时装进密度瓶的活性炭的质量被容积差除,即得到活性炭的真密度。真密度具体计算按如下两公式:(1----1)
m1-m0
D= -----------
V
式中 D------ NY----120溶剂油的密度,g/cm3。
m1----- 密度瓶,加NY----120溶剂油的质量,g;
m0------ 密度瓶的质量,g;
V----------密度瓶的容积,cm3 ;
采用上式计算不同温度下的D值,以D为纵坐标,温度为横坐标,可得出NY----120溶剂油的密度随温度变化的关系曲线。
真密度计算公式(1---2):
m x D
d= ---------------
(m1+m)-m2
式中 d------试样的真密度,g/m3;
m-----试样的质量,g;
D-------NY-----120溶剂油的密度,g/m3;
m1----带塞密度瓶,加NY----120溶剂油的质量,g;
m2-----带塞密度瓶,加NY120溶剂油加试样的质量,g。
测定真密度的另一种方法是将称取的吸附剂试样(g)装于气密瓶内,再注入不被吸附的气体-------氦。空瓶中气体的体积(V1)和装吸附剂试样的瓶内气体的体积(V2)之差相当于由吸附剂组成的物质的体积。按下式求出真密度:
g
d= ---------
(V1-V2)
表观密度d1相当于吸附剂(活性炭)颗粒的质量与体积比。颗粒体积包括吸附剂物质的体积和空隙容积,相当于吸附剂(活性炭)颗粒的质量与体积之比。颗粒体积包括吸附剂物质的体积和空隙容积。相当大的颗粒(大于1mm)的表观密度可用密度瓶测定,但要预先在颗粒的表面涂上一薄层石蜡,以防液体渗入孔内。
除这个方法外,还可利用水银不润湿吸附剂(活性炭)表面和不充填有空气存在的孔隙的特性来测定表观密度。测定在固定容积的量瓶内进行。将量瓶在抽空的情况下充水银,先充空瓶,再充有吸附剂(活性炭)的瓶,在**和第二种情况下充注量瓶所用去的水银的体积差,相当于吸附剂颗粒的总体积。其表观密度的计算按下式:
d1=m/S(BA)
式中 d1-------试样的表观密度,g/cm3;
m------试样的质量,g;
S-------量瓶的截面积,cm2;
BA-----两瓶内汞面高度,cm。
两份试样各测定一次,允许误差不大于0.01g/cm3。