活性炭在有机合成中的作用
活性炭是有机合成实验中常用的物质之一,主要用来给化合物脱色除杂。根据化学基础实验书上讲,活性炭的标准使用方法是在重结晶前热滤脱色,其实活性炭还有其它用法,巧妙的利用活性炭的性质,区分其优缺点,将给有机合成实验带来许多便利。
活性炭在有机合成中的作用主要有脱色、吸附和助滤,通常在活性炭的一次操作过程中,主要表现其中一个方面,其它方面的作用是次要的。
1. 脱色作用
活性炭?常见的作用是脱色,根据与极性分析,活性炭可以视为非极性物质,可以用来吸附非极性和小极性色素,适合在大极性溶剂中使用。
物质中含有的色素大多属于非极性或小极性色素,所以在常用脱色剂中?常用的就是活性炭,?常用的溶剂是水和醇类。
一般在需要脱色时,不需要考虑色素的极性,直接以活性炭脱色,通过观察溶液在脱色前后的变化来判断脱色效果。
活性炭是什么
活性炭是一种黑色粉状,粒状或丸状或无定形具有多孔的碳。主要成分为碳,还含少量氧、氢、硫、氮、氯。其主要有木材、果壳、煤等经过高温活化而成。碳元素是自然界稳定的元素,活性炭亦有这一特点。活性炭内孔隙结构发达,具有较大的表面积(500~1000米2/克),甚至更高,有很强的物理吸附性能,能吸附气体、液体或胶态固体;对于气体、液体,吸附物质的质量可接近于活性炭本身的质量。其吸附作用具有选择性,非极性物质比极性物质更易于吸附。在同一系列物质中,沸点越高的物质越容易被吸附,压强越大、温度越低、浓度越大,吸附量越大。反之,减压、升温有利于气体的解吸。
活性炭常用于气体的吸附、分离和提纯、溶剂的回收,糖液、油脂、甘油、药物的脱色剂,饮用水及冰箱的除臭剂,防毒面具中的滤毒剂、空气净化,还可用作催化剂或金属盐催化剂的载体等。
.处理含汞废水
活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能,但吸附能力有限,只适宜于处理汞含量低的废水,如果是处理汞含量较高的废水,可先用化学沉淀法处理(处理后含汞约1 mg/L,高时可达2~3mg/L),然后再用活性炭作进一步处理。
5.处理含铬废水
铬是电镀中用量较大的一种金属原料,废水中,六价铬随pH的不同分别以不同的形式存在。因此,利用活性炭处理含铬废水的过程是活性炭对溶液中Cr(Ⅵ)的物理吸附、化学吸附、化学还原等综合作用的结果。活性炭处理含铬废水,吸附性能稳定,处理效率高,操作费用低,经济效益明显引。
随着科学技术的进步和废水处理的特殊要求,活性炭的研究已从本身的孔结构和比表面积逐步发展到研究表面官能团对活性炭吸附性能的影响。人们发现,活性炭不仅有吸附特性,而且还表现出了催化特性,由此而发展起来的催化氧化法现在也日益受到重视,其研究也在不断深入。
使用后的活性炭该如何处理,如果不处理会不会造成二次污染呢?
1、不会造成二次污染。因为活性炭吸咐之后再度释放出务必升温,室温上升不易推动许多释放出。但是吸咐和解吸是一个可逆过程,会有痕量元素释放出的可能,基本可以忽略。
2、活性炭在使用后可以将它放在阳光下暴晒进行再生,再生后的活性炭性能有所下降,但依旧具备一定的吸附异味能力。
3、工业中使用后的活性炭一般都是由专业的回收公司处理或送到指定固废处理站去的,但是由于我们家庭中使用的活性炭量非常少,将其包装好不外泄,按照垃圾分类投入指定的垃圾桶即可。