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碳素、活性炭、石墨、炭黑、分子篩比表面積及孔徑測(cè)試

閱讀：68發(fā)布時(shí)間：2025-4-10

碳素的化學(xué)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(yīng)用的吸附劑之一，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(jié)構(gòu)，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(duì)非極性組分的吸附能力比極性組分強(qiáng)。通常用于分析性氣體和低級(jí)烴類氣體，但不能用來分析活性氣體，例如低溫時(shí)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(fù)性差，色譜性能難重復(fù)；其吸附性能強(qiáng)，使分離組分拖尾嚴(yán)重，雖可以中少量固定液如角鯊?fù)榈葴p尾劑來削尾，但應(yīng)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(zhì)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(jié)構(gòu)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(zhì)量分?jǐn)?shù)）后，在45℃下可分離C4烴類異構(gòu)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(yīng)嚴(yán)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?yàn)樵希诙栊詺怏w中升溫到180℃，進(jìn)行熱分解，然后升溫至1000℃進(jìn)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(jiǎn)便，柱效高等優(yōu)點(diǎn)，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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