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《竹炭、竹纖維分析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、竹炭第一節(jié)、竹炭相關(guān)概述竹炭制品是一種新奇的產(chǎn)品,原材料取自于竹鄉(xiāng)優(yōu)質(zhì)毛竹。竹炭用途相當(dāng)廣泛。用竹炭作燃料,它散發(fā)的清香可使?jié)M室芬芳,聞之令人神清氣爽。竹炭不僅易于燃燒,而且用量節(jié)省。除作燃料外,竹香炭還可廣泛應(yīng)用于食品烹調(diào)、烘烤、儲(chǔ)藏及保鮮。烹制米飯時(shí)置入一塊竹香炭,可保護(hù)其營(yíng)養(yǎng)成分不易損失,米飯更是香軟可口;將竹炭放入冰箱內(nèi),可去除異味,防止食物變質(zhì),延長(zhǎng)食物保鮮期;油炸食物時(shí),放入少許竹炭,不但可以省油,而且能保證油質(zhì)不變;用其燉煮食物,可使食物迅速酥軟。由于原材料獨(dú)特,且經(jīng)特殊工藝加工而成,竹炭還具有許多令人意
2、想不到的功能:用竹炭浸泡自來(lái)水,可去除水中的漂白粉氣味以及各類(lèi)有害雜質(zhì),且水中污物不易粘附衛(wèi)生潔具;將竹炭置入衛(wèi)生間或衣櫥內(nèi),可去除異味,防止衣物霉蛀;置于魚(yú)缸中,可使水質(zhì)更為干凈,魚(yú)類(lèi)不易受病菌侵害。竹炭分子結(jié)構(gòu)呈六角形,質(zhì)地堅(jiān)硬,細(xì)密多孔,吸咐力強(qiáng),具有吸附功能;竹炭空隙度高,非常適合作為土壤微生物和有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成份的載體,可以增強(qiáng)土壤活力,是一種良好的土壤改良劑;竹炭釋放微量元素,改善環(huán)境,殺害病菌,無(wú)害化釋放空氣;竹炭具有弱導(dǎo)電性,起到防靜電作用;竹炭可放射遠(yuǎn)紅外線(xiàn),波長(zhǎng)適合人體吸收,加快血液循環(huán),改善人體內(nèi)環(huán)境,應(yīng)
3、用于保健。一、竹炭的形成與用途中國(guó)是世界上炭的發(fā)源地,早在一千多年前的唐代,白居易就留下了“賣(mài)炭翁”的悲壯詩(shī)篇;古人除了把炭作為燒飯、取暖的燃料之外,也巧妙地把炭作為防腐、殺菌、保鮮劑加以應(yīng)用,這在中國(guó)的古代歷史中可以找到大量的例證。竹炭是竹材在高溫、缺氧(或限制性地通入氧氣)的條件下,使竹材受熱分解而得到的固體產(chǎn)物。在制備竹炭的同時(shí),還可以得到一種用途廣泛的液體產(chǎn)物——竹醋液。根據(jù)竹材炭化過(guò)程中的溫度及液體、氣體產(chǎn)物的變化規(guī)律可以認(rèn)為,竹炭的形成先后經(jīng)歷了竹材干燥階段(爐(窯)內(nèi)溫度≤120℃)、竹材預(yù)炭化階段(120
4、—260℃)、竹材炭化階段(260—400℃)、竹炭精煉階段(≥400℃)。形成竹炭的最終溫度不僅對(duì)竹炭的產(chǎn)量、生產(chǎn)成本、竹炭的得率有影響,而且對(duì)竹炭的性能、用途更具有重要的意義。竹炭可用傳統(tǒng)的磚砌窯和現(xiàn)代化的機(jī)械爐來(lái)生產(chǎn)。磚砌窯的特點(diǎn):投資少、操作簡(jiǎn)單;但生產(chǎn)周期長(zhǎng)(22-30天)、窯溫不易控制、質(zhì)量不均勻、密封性能差、竹炭得率低(15-17%)一種機(jī)械窯的特點(diǎn):投資較磚砌窯增加;生產(chǎn)周期較短(7-10天)、溫度容易控制、密封性能好、制炭得率較高(20%左右)。另一種不銹鋼機(jī)械爐的特點(diǎn):投資較高;生產(chǎn)周期短(8小時(shí))、
5、溫度易控制、密封性能好、生產(chǎn)得率高(24—26%)竹炭質(zhì)量穩(wěn)定、精煉竹醋液、以及可燃?xì)怏w循環(huán)利用。竹炭遇到空氣,能吸收空氣中的各種有害氣體,使室內(nèi)空氣得以?xún)艋兊们逍拢辉谒锼梢晕账杏泻ξ镔|(zhì)而使普通水成為優(yōu)質(zhì)飲用水;它還能產(chǎn)生負(fù)離子和遠(yuǎn)紅外線(xiàn),幫助人們?nèi)ゲ ⒎啦。鰪?qiáng)體質(zhì),成為人類(lèi)的健康的衛(wèi)士。究其根源,竹炭的這些特殊性能主要源于自身的特殊微觀結(jié)構(gòu)。竹炭微觀結(jié)構(gòu)與其性能關(guān)系碳由單一元素構(gòu)成,結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化、性能無(wú)窮無(wú)盡、用途多種多樣。主要是由于原子鍵合方式、分子結(jié)構(gòu)類(lèi)型以及集合形態(tài)的多樣性而產(chǎn)生的。碳按三種典型鍵合
6、方式形成單質(zhì)碳時(shí)則為金剛石,石墨和卡賓,它們的性能也有明顯的差別。碳的同素異形體中,由于碳原子的結(jié)合方式不同,單質(zhì)的碳主要有四種同素異性體,即金剛石,石墨、卡賓和富勒烯(包括碳納米管)。一個(gè)碳原子周?chē)兴膫€(gè)碳原子相連,在三維空間形成骨架狀,各向聯(lián)系力均勻、牢固、具高強(qiáng)度-金剛石硬的特性一個(gè)碳原子周?chē)腥齻€(gè)碳原子,碳與碳原子組成六邊形環(huán)狀,無(wú)限多的六邊形組成一層,層與層之間聯(lián)系力弱。層內(nèi)三個(gè)碳原子聯(lián)系很牢固,層之間易滑動(dòng)-石墨軟的特性。85年,美英兩位科學(xué)家用激光照射石墨,使其蒸發(fā)而成碳灰,質(zhì)譜分析發(fā)現(xiàn),這種碳內(nèi)含兩種不明
7、物質(zhì),其分子量分別為碳的60和70倍,并具有特殊的結(jié)構(gòu),經(jīng)證實(shí),它們屬于碳的第三種同素異性體,命名為富勒烯碳。本身是不導(dǎo)電的絕緣體,當(dāng)堿金屬原子嵌入分子后,形成系列化合物,成為超導(dǎo)體,具有完美的三維超導(dǎo)性。中,20個(gè)正六邊形和12個(gè)正五邊形構(gòu)成圓球形結(jié)構(gòu),共有60個(gè)質(zhì)點(diǎn),分別由60個(gè)碳原子占有。91年,日本科學(xué)家用透射電鏡檢測(cè)石墨電弧設(shè)備中產(chǎn)生的球狀分子,意外發(fā)現(xiàn)了由管狀同軸納米管組成的碳分子,其結(jié)構(gòu)相當(dāng)于石墨的平面組織卷成的管狀,是富勒烯碳家族的重要的成員。是被廣泛關(guān)注的碳納米管,是化學(xué)反應(yīng)中的新型催化劑,有很多的奇異
8、功能。是納米科技的主要研究方向,在材料、電子、能源領(lǐng)域有重要的前景。竹材的維管束、薄壁細(xì)胞、導(dǎo)管形成竹炭的微觀孔隙結(jié)構(gòu),其形狀非常類(lèi)似并接近于由五元環(huán)和六元環(huán)所組成的洋蔥狀富勒烯(C60)和展開(kāi)的碳納米管結(jié)構(gòu)。竹炭的性能與其發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系,它的吸附性能、催化性能及電性質(zhì)等都與炭材料的微觀結(jié)構(gòu)有關(guān),因而研