活性炭密度的測定方法
為了表征多孔物的密度,經常采用的是裝填密度、真密度和表觀密度三種指標。
裝填密度ρ表示活性炭層單位體積的質量,它與活性炭顆粒大小無關。裝填密度測定在100-500mL的量筒內進行,取多個100mL篩好的試樣裝入儲存漏斗,調整好儲存漏斗的高度和振動器的傾斜度,使樣品以0.75-1.0 mL/s的速度,經漏斗落入量筒中,直至100mL為止。稱量量筒中的試樣,準確到0.1g。結果按下式計算:
m
ρ=--------------x1000
100
式中ρ-------裝填密度,g/L;
m-------試樣質量,g;
兩份試樣各測定一次,允許誤差小于25g/L。結果以算術平均值表示,******至整數位。
真密度d表示活性炭組成的單位體積物質的質量。測定方法通常是將所取的活性炭置于密度瓶內,倒入某種液體(笨、煤油、乙醇等)。將密度瓶放入恒溫水浴,待其恒溫后稱其質量。按密度瓶和狀活性炭的密度瓶容積差求出活性炭組成的物質體積。容積差是根據空密度瓶和裝活性炭密度瓶稱量的質量差,根據所使用液體的密度就可以算出它們的容積差。這時裝進密度瓶的活性炭的質量被容積差除,即得到活性炭的真密度。真密度具體計算按如下兩公式:(1----1)
m1-m0
D= -----------
V
式中 D------ NY----120溶劑油的密度,g/cm3。
m1----- 密度瓶,加NY----120溶劑油的質量,g;
m0------ 密度瓶的質量,g;
V----------密度瓶的容積,cm3 ;
采用上式計算不同溫度下的D值,以D為縱坐標,溫度為橫坐標,可得出NY----120溶劑油的密度隨溫度變化的關系曲線。
真密度計算公式(1---2):
m x D
d= ---------------
(m1+m)-m2
式中 d------試樣的真密度,g/m3;
m-----試樣的質量,g;
D-------NY-----120溶劑油的密度,g/m3;
m1----帶塞密度瓶,加NY----120溶劑油的質量,g;
m2-----帶塞密度瓶,加NY120溶劑油加試樣的質量,g。
測定真密度的另一種方法是將稱取的吸附劑試樣(g)裝于氣密瓶內,再注入不被吸附的氣體-------氦??掌恐袣怏w的體積(V1)和裝吸附劑試樣的瓶內氣體的體積(V2)之差相當于由吸附劑組成的物質的體積。按下式求出真密度:
g
d= ---------
(V1-V2)
表觀密度d1相當于吸附劑(活性炭)顆粒的質量與體積比。顆粒體積包括吸附劑物質的體積和空隙容積,相當于吸附劑(活性炭)顆粒的質量與體積之比。顆粒體積包括吸附劑物質的體積和空隙容積。相當大的顆粒(大于1mm)的表觀密度可用密度瓶測定,但要預先在顆粒的表面涂上一薄層石蠟,以防液體滲入孔內。
除這個方法外,還可利用水銀不潤濕吸附劑(活性炭)表面和不充填有空氣存在的孔隙的特性來測定表觀密度。測定在固定容積的量瓶內進行。將量瓶在抽空的情況下充水銀,先充空瓶,再充有吸附劑(活性炭)的瓶,在******和第二種情況下充注量瓶所用去的水銀的體積差,相當于吸附劑顆粒的總體積。其表觀密度的計算按下式:
d1=m/S(BA)
式中 d1-------試樣的表觀密度,g/cm3;
m------試樣的質量,g;
S-------量瓶的截面積,cm2;
BA-----兩瓶內汞面高度,cm。
兩份試樣各測定一次,允許誤差不大于0.01g/cm3。