活性炭吸附

以单质形式存在的碳，除了金刚石和石墨外，还有木炭、活性炭、焦炭和炭黑，通常称为无定形碳。用 X 射线研究无定形碳的结构，发现它们主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。因此，严格地说，碳只有金刚石和石墨两种同素异形体。

下面主要介绍木炭和活性炭。

**【实验 5-2】**在火上烘烤几小块木炭，放在石棉网上待冷。然后把木炭投入充满红棕色二氧化氮（NO2）气体的集气瓶里。用瓶塞塞住瓶口，摇动瓶子，观察集气瓶里颜色的变化。

**【实验 5-3】**在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，使水略呈红色。投入几块烘烤过的木炭，轻轻摇荡，观察水溶液颜色有什么变化？

从上面两个实验可以看到，二氧化氮气体的红棕色和水溶液的红色变浅或消失了。这是因为木炭具有吸附能力，能把大量的气体和染料色素等小微粒吸附在它的表面。像这种气体或溶液里的物质被吸在固体表面的作用，叫做吸附作用。

为什么木炭具有吸附能力呢？

木炭是由木材在隔绝空气的条件下加强热制得的。在显微镜下仔细观察一小薄片木材，可以看到木片上有许多细管道。木材变成木炭后，这些管道仍然存在。木炭的管道越多，跟气体或溶液接触的表面积就越大，吸附能力就越强。

把木炭放在水蒸气里加强热，可以除去附着在木炭孔隙表面的油质，使管道更加畅通，表面积增大。经过这样加工后的木炭叫做活性炭。活性炭呈黑色粉末状或颗粒状，比木炭具有更强的吸附性能。