石墨和活性炭有什么区别和用途

石墨和活性炭虽然都是碳的同素异形体,但它们在结构、性质和用途上存在显著差异。
石墨和活性炭都是碳的同素异形体,但它们的结构和性质有显著不同。
结构差异:
1. 石墨:石墨是由碳原子以六角形层状结构排列而成的,每一层之间的距离较大,因此具有良好的导电性和导热性。石墨的结晶格架为六边形层状结构,每一网层间的距离为3.40埃,同一网层中碳原子的间距为1.42埃。石墨属于六方晶系,具有完整的层状解理。
2. 活性炭:活性炭是通过木材、椰壳等原料经过碳化、活化等工艺处理得到的,具有发达的孔隙结构和良好的吸附性能。活性炭的主成分除了碳以外,还含有氧、氢等元素。由于其微晶碳的不规则排列,在交叉连接之间形成了细孔,使其成为一种多孔碳,堆积密度低,比表面积大。
性质差异:
1. 石墨:石墨具有导电性、导热性、耐高温、耐腐蚀等特性。因此,它被广泛应用于制作电极、铅笔芯、高温坩埚、润滑剂等。
2. 活性炭:活性炭具有吸附性、催化性、还原性等特性。由于其良好的吸附性能,活性炭被广泛应用于水净化、废气处理、溶剂回收、食品精制等领域。
用途差异:
1. 石墨:石墨的用途包括:
冶金工业:用于制作冶炼上的高温坩埚、机械工业的润滑剂、制作电极和铅笔芯等;
军事工业:用于火工材料安定剂、军事工业火工材料等;
轻工业:用于铅笔芯、电气工业的碳刷、电池工业的电极、化肥工业催化剂等;
柔性石墨制品:用于解决原子能阀门泄漏问题,具有特殊的柔性和弹性,是一种理想的密封材料,现被广泛应用在石油化工、原子能等工业领域。
2. 活性炭:活性炭的用途包括:
工农业生产:如石化行业水净化及污水处理;
液相吸附:用于液相吸附类活性碳及电子超纯水制备;
气相吸附:用于气相吸附类活性碳等有机溶剂吸附与回收;
高要求领域:用于高要求领域活性碳贵重金属催化剂及合成金刚石、黄金提取;
环保行业:用于污水处理、废气及有害气体的治理、气体净化等。
综上所述,石墨和活性炭在结构、性质和用途上存在显著差异。石墨具有导电性、导热性、耐高温、耐腐蚀等特性,主要用于制作电极、铅笔芯、高温坩埚、润滑剂等。活性炭具有吸附性、催化性、还原性等特性,主要用于水净化、废气处理、溶剂回收、食品精制等领域。