為什么粉狀活性炭顆粒越小脫色率越高?焦糖脫色原理是什么?
為什么粉狀活性炭顆粒越小脫色率越高?焦糖脫色原理是什么?
粉狀活性炭材質有,木質、煤質、椰殼、果殼等。粉狀活性炭的主要性質:黑度是指粉狀活性炭所具有的黑色呈現強度。粉狀活性炭作著色時,黑度主要基于對光的吸收,對于特定濃度的粉狀活性炭,粉狀活性炭越細小,則光吸收程度越高。黑度除了受粉狀活性炭內部的光吸收外,也受由于粒子表面幾何機構的影響而產生了具有增亮效應的光散射,這會降低黑度。隨著粒徑的減小,光散射程度降低。只有對于很細的粉狀活性炭,提高粉狀活性炭的濃度才能提高黑度,對于粗大的粉狀活性炭,具支配因素的光散射程度因粉狀活性炭數增加而提高,黑度反而相應降低。當以鈦白粉調灰(灰色色調)時的情形,與在透射過程中觀察主色的著色狀況相似,光線在含有黑色顏料塑料片中的白顏料中來回散射,越小粒徑的粉狀活性炭,會使可見光內藍光的散射越強,因此較多其余的紅光部分便透射過來,呈現出帶黃色色調的灰色,相反地,如著色時用粗粒徑的粉狀活性炭,尤其是較為粗大的燈黑,則會得到帶藍色色調的灰色。
活性炭是一種黑色粉狀,粒狀或丸狀的無定形具有多孔的碳,主要成分為碳,還含少量氧、氫、硫、氮、氯。也具有石墨那樣的精細結構,只是晶粒較小,層層間不規則堆積。具有較大的表面積(500~1000米2/克),有很強的吸附性能,能在它的表面上吸附氣體、液體或膠態固體;對于氣體、液體,吸附物質的質量可接近于活性炭本身的質量。其吸附作用具有選擇性,非極性物質比極性物質更易于吸附。在同一系列物質中,沸點越高的物質越容易被吸附,壓強越大溫度越低濃度越大,吸附量越大。反之,減壓,升溫有利于氣體的解吸。常用于氣體的吸附、分離和提純,溶劑的回收,糖液、油脂、甘油、藥物的脫色劑,飲用水及冰箱的除臭劑,防毒面具中的濾毒劑,還可用作催化劑或金屬鹽催化劑的載體。早期生產活性炭的原料為木材、硬果殼或獸骨,后來主要采用煤,經干餾、活化處理后得到活性碳生產方法有:①蒸汽、氣體活化法。利用水蒸氣或二氧化碳在850~900℃將碳活化。②化學活化法。利用活化劑放出的氣體,或用活化劑浸漬原料,在高溫處理后都可得到活性炭。
活性炭具有微晶結構,微晶排列完全不規則,晶體中有微孔(半徑小于20[埃]=10-10米)、過渡孔(半徑20~1000)、大孔(半徑1000~100000),使它具有很大的內表面,比表面積為500~1700米2/克。這決定了活性炭具有良好的吸附性,可以吸附廢水和廢氣中的金屬離子、有害氣體、有機污染物、色素等。工業上應用活性炭還要求機械強度大、耐磨性能好,它的結構力求穩定,吸附所需能量小,以有利于再生。活性炭用于油脂、飲料、食品、飲用水的脫色、脫味,氣體分離、溶劑回收和空氣調節,用作催化劑載體和防毒面具的吸附劑。
活性炭脫色效果在水中強,有機溶劑中較弱。一般加0.1—3%(W/V),攪拌30~60分鐘,活性炭的粒度對脫色時間有影響,而且不同生產廠家,不同加工方法生產的活性炭,脫色效果相差很大。脫色溫度和PH要根據你產物的性質,通過試驗確定了。
粉狀活性炭具有能將有色液體變成淺色或無色的神奇能力,這其實就是因為活性炭吸附了有色液體里的色素分子的原因造成的。正因為活性炭的這種特性,被廣泛應用于制糖工業領域中紅糖變白糖的生產過程中。取兩只透明杯子,在一只杯子里放入純凈水,然后滴入一滴紅墨水(這里可以用任何一種便于觀察但不改變水的性質的色素都可以,例如藍墨水、打印機彩色墨水,但不能使用墨汁和碳素墨水),攪拌均勻后將一半有色水倒入另一個杯子中留作對比樣。將活性炭放入有色水中,數量應達到水的一半或更多,這樣效果會比較明顯,靜置10—20分鐘后與對比水樣進行對照,在同等條件下,脫色效果越強說明活性炭吸附性越好。粉狀活性炭的焦糖脫色率是反應粉狀活性炭對于有色物質的吸附性能,性能好的粉狀活性炭,吸附值可以達到100~110。
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