活性炭孔隙結構詳解

每每一克活性炭就可具有超過500㎡的表面積，達到1500㎡的表面積都是非常常見的。活性炭中的碳氣凝膠雖然更加昂貴，但它具有更高的表面積，并且它一般都應用于許多的特殊領域。

當我們在電子顯微鏡下，可以清楚的看出活性炭的高表面積結構。單個粒子是很復雜的，有不同的孔隙度；它可能存在許多區域，其中石墨類材料的平坦表面彼此平行的地方，彼此分開僅幾納米左右就許多的孔隙。這些微孔實現了吸附效果發生的極好條件，因為吸附材料可以同時與許多表面相互作用。吸附行為的測試通常在77K的高真空下用氮氣進行，但是在日常條件下，活性炭通過從其環境吸附從100℃（212°F）的蒸汽中吸收液體水完全能夠產生等同物，和大氣的1 / 10,000的壓力。

詹姆斯·杜瓦，這位科學家就是杜瓦（真空瓶）命名，花了很多時間研究活性炭和發表了一篇關于對氣體的吸附能力。在這篇文章中，他發現冷卻到液氮溫度下碳可以吸附大量的空氣，然而大量的人只能回憶起碳重新加熱和椰碳比的影響。他以氧氣為例，其中活性炭通常吸附在標準條件下的大氣濃度（21%），但如果碳首先冷卻到低溫，則釋放出超過80%的氧氣。

物理上，活性炭結合材料由范德瓦爾斯力或倫敦色散力。

活性炭不能與某些化學品很好地結合，其中包括醇，二醇，強酸和堿，金屬和大多數的無機物，如鋰，鈉，鐵，鉛，砷，氟和硼酸。

活性炭有很好地吸附碘值。碘容量，mg / g（ASTM D28標準方法試驗）可用作總表面積的標識。

一氧化碳這種氣體不能很好地被活性炭吸附。這對于把活性炭用在過濾器中用的呼吸器、通風櫥或其它氣體控制系統的那些人應該特別注意，因為氣體不容易被對人體器官所感知到，而且會對人體造成代謝和神經性的中毒。

活性炭可以用作各種化學品的應用的基質，以改善某些無機（和有問題的有機）化合物如硫化氫（H 2 S），氨（NH 3），甲醛（HCOH），汞（Hg）和放射性碘-131（131I）。該性質被稱為化學吸附。