活性(xing)(xing)炭(tan),是(shi)(shi)(shi)黑色(se)粉末狀(zhuang)或塊(kuai)狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂(feng)窩狀(zhuang)的(de)無(wu)定形碳(tan),也有排列規整(zheng)的(de)晶體(ti)碳(tan)。活性(xing)(xing)炭(tan)中除碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)外,還包含兩類(lei)摻和物(wu):一類(lei)是(shi)(shi)(shi)化學結(jie)合的(de)元(yuan)(yuan)素(su),主要是(shi)(shi)(shi)氧和氫,這些元(yuan)(yuan)素(su)是(shi)(shi)(shi)由于(yu)(yu)未完全(quan)炭(tan)化而殘留在(zai)炭(tan)中,或者在(zai)活化過程中,外來的(de)非碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)與活性(xing)(xing)炭(tan)表面化學結(jie)合;另一類(lei)摻和物(wu)是(shi)(shi)(shi)灰分,它是(shi)(shi)(shi)活性(xing)(xing)炭(tan)的(de)無(wu)機(ji)部分,灰分在(zai)活性(xing)(xing)碳(tan)中易造成二次(ci)污染。活性(xing)(xing)炭(tan)由于(yu)(yu)具有較強的(de)吸附性(xing)(xing),廣泛應用于(yu)(yu)生產、生活中。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)是經過加(jia)工處理所得的(de)(de)(de)無定(ding)形碳,具(ju)有很(hen)大的(de)(de)(de)比表面(mian)積,對氣體、溶液中的(de)(de)(de)無機(ji)或有機(ji)物質及膠體顆粒等(deng)(deng)都有良好的(de)(de)(de)吸附(fu)能力(li)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)主要(yao)包括活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(Activated Carbon , A C )和活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭纖維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)(deng)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)作為一(yi)種性(xing)(xing)(xing)能優良的(de)(de)(de)吸附(fu)劑,主要(yao)是由于其具(ju)有獨特的(de)(de)(de)吸附(fu)表面(mian)結構特性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)化(hua)(hua)學性(xing)(xing)(xing)能所決定(ding)的(de)(de)(de)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學性(xing)(xing)(xing)質穩定(ding),機(ji)械強(qiang)度高(gao),耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶于水與有機(ji)溶劑,可以再生(sheng)使用(yong),已經廣泛(fan)地(di)應用(yong)于化(hua)(hua)工、環保、食品加(jia)工、冶金、藥物精制、軍事化(hua)(hua)學防護(hu)等(deng)(deng)各個領域 。目前,改(gai)性(xing)(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)被廣泛(fan)用(yong)于污水處理、大氣污染(ran)防治(zhi)等(deng)(deng)領域,在治(zhi)理環境污染(ran)方面(mian)越來(lai)越顯示出其誘(you)人的(de)(de)(de)美好前景。
活(huo)性(xing)炭(tan)80%-90%以上由(you)碳元(yuan)(yuan)素(su)組成,這也是(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)為疏水性(xing)吸附劑的(de)(de)原(yuan)因。除了(le)碳元(yuan)(yuan)素(su)外,還包(bao)含有(you)兩類(lei)摻(chan)和(he)物(wu):一(yi)類(lei)是(shi)化(hua)學結合的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su),主要是(shi)氧和(he)氫,這些元(yuan)(yuan)素(su)是(shi)由(you)于未完(wan)全炭(tan)化(hua)而殘留在(zai)炭(tan)中,或者在(zai)活(huo)化(hua)過程中,外來的(de)(de)非碳元(yuan)(yuan)素(su)與活(huo)性(xing)炭(tan)表面化(hua)學結合,如用水蒸(zheng)氣(qi)活(huo)化(hua)時,活(huo)性(xing)炭(tan)表面被(bei)氧化(hua)或水蒸(zheng)氣(qi)氧化(hua);另(ling)一(yi)類(lei)摻(chan)和(he)物(wu)是(shi)灰分(fen)(fen),它是(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)無機部分(fen)(fen)。
活性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)主要原料幾乎可以(yi)是(shi)所(suo)有富(fu)含碳(tan)的(de)(de)有機材料,如煤、木材、果殼(ke)、椰殼(ke)、核桃(tao)殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等。這(zhe)些(xie)(xie)含碳(tan)材料在活化(hua)爐(lu)中(zhong)(zhong),在高溫和(he)(he)一(yi)定(ding)壓力下(xia)通過熱解(jie)作用(yong)被轉換成活性(xing)(xing)炭(tan)。在此活化(hua)過程(cheng)中(zhong)(zhong),巨(ju)大(da)的(de)(de)表(biao)面(mian)積(ji)和(he)(he)復雜(za)的(de)(de)孔(kong)隙(xi)結構逐漸形成, 而所(suo)謂的(de)(de)吸(xi)附(fu)過程(cheng)正是(shi)在這(zhe)些(xie)(xie)孔(kong)隙(xi)中(zhong)(zhong)和(he)(he)表(biao)面(mian)上進行的(de)(de),活性(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)孔(kong)隙(xi)的(de)(de)大(da)小對(dui)吸(xi)附(fu)質有選擇吸(xi)附(fu)的(de)(de)作用(yong),這(zhe)是(shi)由于大(da)分子不能進入比它孔(kong)隙(xi)小的(de)(de)活性(xing)(xing)炭(tan)孔(kong)徑內的(de)(de)緣故。活性(xing)(xing)炭(tan)是(shi)由含炭(tan)為主的(de)(de)物(wu)質作原料,經高溫炭(tan)化(hua)和(he)(he)活化(hua)制得的(de)(de)疏水(shui)性(xing)(xing)吸(xi)附(fu)劑(ji)。活性(xing)(xing)炭(tan)含有大(da)量(liang)微(wei)孔(kong),具有巨(ju)大(da)無比的(de)(de)表(biao)面(mian)積(ji),能有效地去除(chu)色度(du)、臭(chou)味(wei),可去除(chu)二(er)級(ji)出水(shui)中(zhong)(zhong)大(da)多數有機污染(ran)物(wu)和(he)(he)某些(xie)(xie)無機物(wu),包含某些(xie)(xie)有毒(du)的(de)(de)重金(jin)屬(shu)。