活性炭的密度
单位体积的质量称为密度。多孔体的外观体积可用下式计算:
V堆=V隙+V孔+V真
式中:
V隙—颗粒间隙体积;
V孔—颗粒内细孔体积;
V真—骨架真正体积。
活性炭是由多孔的颗粒组成,在测定密度(或比重)时,按所测体积不同可分为:
1、堆积密度
堆积密度ρ堆(充填密度,堆积重、松密度、容积重、公升重),可用下式计算:
ρ堆=m/V堆=m/(V隙+V孔+V真)
一般用量简法测V堆,即炭装满至刻度后离桌3cm,每秒一次轻落桌上击打使炭填实,然后加炭再击,直到炭样品体积不变为止。
2、颗粒密度
颗粒密度ρ颗(视密度、表观密度、假比重、汞置换密度),可用下式计算:
ρ颗=m/(V孔+V真)=m/(V堆-V隙)
测量时扣除间隙体积。一般用汞充填法测定间隙体积,即在常压下用汞充填到间隙(含>5×103nm的孔)中,用所充填(置换)的体积代替间隙体积。
3、真密度
真密度ρ真(真比重、氦置换密度),可用下式计算:
ρ真=m/V真=m/[V堆-(V孔+V隙)]
测量时扣除间隙和颗粒内细孔的体积。一般用氦气充填孔和间隙体积,而测出V真。
活性炭的ρ堆为0.35-0.50g/cm3;ρ颗为0.55-0.90g/cm3;ρ真为1.90-2.20g/cm3(石墨2.26g/cm3)。
4、比孔容和孔隙率
每克活性炭颗粒内部细孔的体积称为比孔容Vg,可用下式计算:
Vg=1/ρ颗-1/ρ真
活性炭颗粒内细孔占颗粒体积的百分数称为孔隙率Q,可用下式计算:
θ=Vg/(1/ρ颗)=ρ颗×Vg=(1-ρ颗/ρ真)×100%