活性炭的密度
單位體積的質量稱為密度。多孔體的外觀體積可用下式計算:
V堆=V隙+V孔+V真
式中:
V隙—顆粒間隙體積;
V孔—顆粒內細孔體積;
V真—骨架真正體積。
活性炭是由多孔的顆粒組成,在測定密度(或比重)時,按所測體積不同可分為:
1、堆積密度
堆積密度ρ堆(充填密度,堆積重、松密度、容積重、公升重),可用下式計算:
ρ堆=m/V堆=m/(V隙+V孔+V真)
一般用量簡法測V堆,即炭裝滿至刻度后離桌3cm,每秒一次輕落桌上擊打使炭填實,然后加炭再擊,直到炭樣品體積不變為止。
2、顆粒密度
顆粒密度ρ顆(視密度、表觀密度、假比重、汞置換密度),可用下式計算:
ρ顆=m/(V孔+V真)=m/(V堆-V隙)
測量時扣除間隙體積。一般用汞充填法測定間隙體積,即在常壓下用汞充填到間隙(含>5×103nm的孔)中,用所充填(置換)的體積代替間隙體積。
3、真密度
真密度ρ真(真比重、氦置換密度),可用下式計算:
ρ真=m/V真=m/[V堆-(V孔+V隙)]
測量時扣除間隙和顆粒內細孔的體積。一般用氦氣充填孔和間隙體積,而測出V真。
活性炭的ρ堆為0.35-0.50g/cm3;ρ顆為0.55-0.90g/cm3;ρ真為1.90-2.20g/cm3(石墨2.26g/cm3)。
4、比孔容和孔隙率
每克活性炭顆粒內部細孔的體積稱為比孔容Vg,可用下式計算:
Vg=1/ρ顆-1/ρ真
活性炭顆粒內細孔占顆粒體積的百分數稱為孔隙率Q,可用下式計算:
θ=Vg/(1/ρ顆)=ρ顆×Vg=(1-ρ顆/ρ真)×100%