活性炭の賦活について

質問

こんにちわ★
現在、私は木炭の研究をしています。
毎日真っ黒です。

ところで活性炭製造での賦活について
塩化カルシウムでも賦活するとありますが
実際にはあまり使用されていないと聞きました。
理由は色々あるみたいなのですが、その中の一つに
酸洗浄の際にCaがなかなか抜けないから
というものがありました。

そこで質問です。
なぜ、酸で洗ってもCaが抜けないのですか？
活性炭中の何かと結合しているのですか？

あと、賦活中にHCｌガスが出てくるという話も
聞きました。塩化カルシウムの分解温度は
1600度以上なのに、なぜ賦活の際に分解して
HCｌが出てくるのですか？

もし、お詳しい方がいらっしゃったら
回答宜しくお願い致します。

回答No.1

sanasha · ベストアンサー

薬品賦活は通常塩化亜鉛かリン酸を使います。日本では塩化亜鉛が主力のようです。
　　私見ですが塩化カルシウムとの比較です。
・酸洗浄ではカルシウム塩は溶けにくい、(溶解度積小)
・酸洗後の水洗でカルシウム塩は再結晶しやすい
　また結晶が大きい。
・亜鉛は約ＰＨ５～１１以外のＰＨ域で溶解してくれる。　　
　また酸、アルカリの種類をあまり選ばない。

などが考えられます。　　
ＨＣｌですが工程中、　
　　　　　　　　　　　　(塩化亜鉛)
　　　　　　　　　　　　　　↓
　原料(オガ屑、木材チップ)→混合→焼成(500～700℃)→薬品回収→
　　→酸洗浄→乾燥→粉砕

混合～焼成中に原料が脱水し塩化亜鉛と反応してＨＣｌが発生するものと考えられます。(他に縮合、重合、炭化、酸化の反応もあります)
塩化亜鉛が熱分解するのではなく、水分との出会いで加水分解するといった反応が主でしょう。

お礼

早速の回答ありがとうございます！！
すごく為になります！！
やはり塩化カルシウムはあまり使用されてないのですね。

更に素人質問で大変申し訳ないのですが
カルシウム塩が水洗で再結晶しやすい
とありますが、通常の塩化カルシウムだと
溶解するのに、この場合なぜ流れ出ずに
再結晶してしまうのですか？

また、このような塩化カルシウムの賦活等について
詳しく書いてある参考文献がありましたら
お教え頂けないでしょうか？

回答No.2

sanasha

塩化カルシウムは容易に水に溶け、製造工程中タール生成を抑制しながら木材繊維質に浸透します。その後、空気を断って高温焼成で炭化し他後、薬品回収、酸洗浄となります。

塩化カルシウム溶液が高温焼成でカルシウム分が残ることが予想されます。酸洗浄の酸が何を使うかわかりませんが、問題はその後の水洗にあると思います。酸にすべて溶けて流れれば良いのですが、水にさらされることにより・・・ＰＨの上昇による・・・難溶塩(水酸化物)が生成され残渣として残るというわけです。(詳しくは溶解度積を調べて下さい)

お礼

更なる回答ありがとうございます！
お礼が遅くなって申し訳ありません。
溶解度積がキーポイントですね、調べてみます。
また、活性炭について質問したときは
宜しくお願い致します。