凈化空氣用的活性碳內部有發達的空隙結構和豐富的微孔組織,這些微孔組織具有強大的吸附力場,當空氣中的有毒有害氣體與活性炭接觸時,活性炭微孔強大的吸附力場,能將有毒有害氣體的分子吸附到微孔內。當利用活性炭凈化空氣時,為了充分發揮活性炭的功效,人們往往強迫需要凈化的空氣,通過由活性碳制成的濾芯裝置,使污染空氣能充分與活性炭接觸,活性炭內部發達的微孔,就能迅速、完全、徹底地吸附空氣中有毒有害氣體,達到凈化空氣保護人體安全的目的。如防毒面具和一些高效的空氣凈化器就是運用了這一原理設計制造的。
這要從三個方面來說明:
第一,孔隙具有吸附勢,靠碳分子與被吸附分子的引力(主要是范德瓦斯力)而形成的,孔徑越小,吸附勢越強。
第二,分子運動理論:
①一切物體均由分子或原子組成,分子(原子)間有間隙;
②分子(原子)是處于永不停息漫無規則的熱運動狀態,分子間相互碰撞很頻繁,在標準狀態下,甲醛分子的自由運動速度為
450m/s,一個甲醛分子與其它分子每秒要碰撞109次/S(幾十億次);若貼近所研究表面的甲醛分子數密度,時時刻刻與遠處
的甲醛分子數密度相等,則每秒有約2.7×1027個甲醛分子(約130㎏)碰在每平方米面積上;
③分子間有相互作用力,一般表現為引力。
第三,碰撞分子的直徑與活性炭孔隙直徑要匹配,若分子直徑大于孔隙直徑,則分子碰活性炭時,進不了孔隙而被彈回到空中;若分子直徑遠小于孔隙直徑,則分子即使碰到了孔隙,也有可能跑出來,孔徑越大,跑出來的概率也越大,使吸附率越;當分子直徑略小于孔徑時,分子碰到孔以后難于跑出來,即被吸附了。被吸附的分子數量多,表明其吸附能力越強。經查實與計算,某些物質分子的有效直徑如下:
水 :0.324nm(納米)
甲 烷:0.414nm
氨 :0.444nm
二氧化碳:0.460nm
氯 :0.44nm
甲 醛:0.45nm
磷 :0.48nm
苯 :0.58nm
甲 苯:0.60nm
二 甲 苯:0.62nm
由以上數據可知,只有孔隙直徑大于0.45nm而小于2.0nm的微孔才能吸附有毒有害氣體,而椰殼活性炭的這些微孔占總孔數的90%以上,所以對吸附這些有毒有害氣體的效果而言,椰殼活性炭是最理想的。
吸附方面:好宜佳椰殼活性炭碘吸附值一般出廠的標準都是1000毫克/克以上,也比一般的毛竹活性炭顆粒450-650之間好。這里的毛竹活性炭顆粒還是指質量比較好的。
其次是要區分竹炭和竹質活性炭。竹炭顆粒一般在3000多元一噸。而竹活性炭顆粒則需要6000元一噸。碘值1000以上的椰殼活性炭通常在9500-13000左右一噸。