粉博士のやさしい粉講座:初級コース

 

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16 活性炭
 
活性炭
非常に高い吸着能力を示す炭素物質のことを活性炭といいます。活性炭は古くから吸着剤として用いられ、現在でもその用途は拡がっています。 活性炭は、木炭・ヤシ殻・石炭・有機合成繊維を炭化したものなど、炭素を主成分とするものを原料とし、これらに賦活処理を施すことによって、より多くの孔をより深いところまであけたものです。 その形状も、粉末状、粒状、繊維状など、目的や性質によって使い分けられています。
 
用途としては以下のようなものがあります。
溶剤の回収、ガスの精製、悪臭の除去。 粉博士
上水処理、下水処理、純水の製造工程などでの水質浄化、不純物除去。
コンデンサーなどの電子部品材料。
使い捨てカイロ(酸化速度調節-触媒作用)、冷蔵庫脱臭剤。
タバコ、マスク、エアコン、空気清浄機などのフィルター。
経口解毒剤、体内での徐放効果(DDS)などの医療用。
湿度コントロールなどで床下に敷くなどの住居用。
これらは、活性炭が、高表面積で高い吸着能力を持つこと、細孔が多数存在していること、原料や賦活の条件によってその細孔の大きさが違うことなどを利用しているものです。これら構造の違いを評価する際に、ガス吸着法による比表面積・細孔分布測定や水銀圧入法による細孔分布測定が必要かつ重要になります。
図1 トライスター3000による活性炭の細孔分布(窒素吸着、MP法)  
図1  トライスター3000による活性炭の細孔分布(窒素吸着、MP法)

図1に、活性炭の細孔分布の例を示します。青い線が積算カーブで、赤い線が微分カーブです。この活性炭の場合、比表面積は1240m2/g、細孔容積は0.53cm3/gとなりました。つまり10gも用意すれば、その面積(1240×10=12400m2)は100m×100m=10000 m2の広さを超えることになるわけです。

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