竹材在生长过程中从土壤中吸收了大量的元素,这些元素会在竹材的表面大量积累 ,与针叶材比较,竹材化学组成中灰分含量较高,因此导致竹炭的灰分比木炭高,通常为其质量分数的2. 5 %～4. 5 %左右,直接影响到竹炭的一系列性能。

竹材表面的元素主要包括C、H、O 、Si 、N 、P、K、Mg 、Al 等元素,随竹材产地的不同其微量元素也有很大的差异性。从图3、图4 和表1 可以看出,本试验所选取的竹材试样炭化后形成的竹炭表面主要含有C、O 、Si 和少量Al 、K 元素(因采用EDAX 测不出H 含量) 。

可以发现500 ℃炭化竹炭的表面C、O 、 Si 、Al 、K 占的比例分别为49. 25 %、11. 29 %、35. 92 %、0. 25 %和3. 30 %。 随着炭化温度的升高竹炭表面各种元素相对含量发生了变化,温度升高明显导致炭化程度的提高,C 含量增加O 含量下降,从图3 和表1 可以看出竹炭外表面CPO 质量比从500 ℃炭化竹炭的49∶11 增加到1 000 ℃炭化竹炭的88∶3。

可以发现竹炭主要是在外表面分布有许多元素,竹炭的内部和内表面主要是C 元素另外含有微量的O 和K元素。经750 ℃炭化后的竹炭外表面、内部和内表面三部分C 的含量分别为49. 27 %、96. 22 %、96. 53 %,因此同竹炭外表面相比竹炭内部和内表面炭的纯度较高,因此竹炭的灰分含量主要来自于竹材表面。