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黑炭

黑炭,俗称软炭,又称土窑炭,简称BC。表面纯黑或带有可被吹落的白色粉末的木灰。炭化终了时使火炽的木炭在窑内断绝空气消火而成。硬度小,敲击发哑音,质地松软。容易着火,但灰化很快,不能耐久,火力也弱。

中国华北地区的大范围雾霾,主要污染物就包括煤燃烧之后的残骸--黑炭粒子。

黑炭一词较早见于Tryonlvl1948年的报道,其报道中研究了黑炭对森林土壤某些物理、化学及生物性质的影响。

黑炭(biochar,简称BC)是生物质在缺氧条件下热解炭化产生的一类高度芳香化物质。

黑炭组成成分包括芳香族、脂肪族化合物,官能团主要有梭基、碳基、苯环等;稳定的黑炭主要以芳香族为骨架的环状结构,也有脂肪族链状结构存在

黑炭的元素组成主要包括碳、氢、氧、钾、钙、钠、镁等,元素最终组成由炭化温度决定;另外,黑炭的组分还受其来源(前身生物质)原料粗细程度、升温速率!灼烧温度等的影响。

黑炭的高度芳香化结构使其比其他形式的有机碳具有更高的生物化学及热稳定性,因此能长期保存在土壤中而不易被矿化,其分解速率慢,存在时间可达数百年甚至上千年之久。

黑碳(BC)是化石燃料和生物质不完全燃烧生成的具有高度芳香化结构的含碳颗粒物,元素组成以C为主(占60%以上),其次为H、O、N、S,它在环境大气圈、水圈生物圈、土壤和岩石中无处不在,全球每年产生的BC主要源于生物质燃烧。

黑碳表面具有不均匀性,大部分碳原子所形成的石墨状微晶是无规则排列,为典型的非石墨化碳结构。 研究表明BC具有多孔性和高比表面积以及丰富的的表面官能团,对有机化合物有较高的亲和力从而对农药有很强的吸附作用,同时BC对生物利用和自然系统中污染物的迁移有着重要的影响。

黑炭的物理、化学特征与制备温度和时间有密切联系。随温度升高、时间增加,黑炭的产率、挥发性物质含量降低,但C、P、K含量增加;黑炭产率随温度升高而降低。

黑炭的微结构表明随着温度升高黑炭的破裂程度加剧,且其疏松多孔结构会遭到破坏,但表面积增大。

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