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碳粉在还原铁粉中作用

来源:本站原创 2017-06-24 09:14:00 铁粉技术 445 ℃ 0 评论

活性碳粉:

活性碳粉

碳粉在还原铁粉中作用是什么?

       碳粉在还原铁粉中的作用,这个碳应该指的是暖贴或发热贴的配方(还原铁粉,水,盐,活性碳,蛭石)中的活性碳。配方中的活性碳并不直接参与反应,而是增大反应的表面积,吸附更多的氧气与还原铁粉进行反应。它在选购的时候有参考指标,叫做碘值,碘的吸附通常是500~1500(mg/g);活性炭有煤质,木质,和椰壳果壳活性炭这几种。活性碳碘值越高,其吸附能力就越强。通常选择活性碳粉要选择200目左右活性碳,碘值不能低于800。
       暖贴或发热贴只所以发热是利用了还原铁粉的氧化反应中放出的热,通常铁的氧化反应比较缓慢,放热很少。为了加快反应,放出热量,配方中的通常用到的还原铁粉是疏松多孔的,为使反应更快的进行,并且长时间缓慢的放出热量,加入的活性碳分就是为了进一步增大比表面积,提高还原铁粉氧化反应速率。

       其中的蛭石是保温材料,使用规格有20-40目、40-80目不等,反应生成的热量通过蛭石保存,使放热更均匀。

蛭石:

蛭石

还原铁粉的氧化反应方程式如下:

负极:Fe-2e-=Fe2+
正极:O2 + 2H2O + 4e-=4OH-
总反应:2Fe + O2 + 2H2O=2Fe(OH)2
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2=4Fe(OH)3
2Fe(OH)3 ==== Fe2O3+3H2O

     暖贴的反应原理为利用原电池加快氧化反应速度,将化学能转变为热能。为了使温度能够持续更长,使用了矿物材料蛭石是为了保温。反应物料由原料层,明胶层和无纺布袋包装而成,为了控制反应的速率,也就是进氧量,通常无纺布袋是采用微孔透气膜制作的。使用后为黑褐色固体,其中含碳粉、NaCl固体、Fe2O3固体以及含镁铝的盐类。这些剩料对人体无害。

总结:

     碳粉和还原铁粉并不直接反应,碳粉的作用是为了进一步增大还原铁粉的比表面积,使反应速率加快并放出热量。




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