活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan),是(shi)黑(hei)色粉(fen)末狀或(huo)塊狀、顆粒(li)狀、蜂窩狀的無定形碳(tan)(tan),也有排列規(gui)整(zheng)的晶(jing)體碳(tan)(tan)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)除碳(tan)(tan)元(yuan)素外(wai),還包含(han)兩類(lei)摻和(he)(he)物:一類(lei)是(shi)化學結(jie)合(he)的元(yuan)素,主要(yao)是(shi)氧和(he)(he)氫,這些元(yuan)素是(shi)由于未完(wan)全(quan)炭(tan)化而殘留在(zai)(zai)炭(tan)中(zhong)(zhong),或(huo)者在(zai)(zai)活(huo)(huo)(huo)化過程中(zhong)(zhong),外(wai)來的非碳(tan)(tan)元(yuan)素與(yu)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表面化學結(jie)合(he);另一類(lei)摻和(he)(he)物是(shi)灰分(fen),它是(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的無機部分(fen),灰分(fen)在(zai)(zai)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)易造成二次污(wu)染。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)由于具有較強的吸附性(xing)(xing),廣泛應用于生(sheng)產、生(sheng)活(huo)(huo)(huo)中(zhong)(zhong)。
活(huo)性(xing)炭材(cai)料是(shi)經過加工處理所(suo)得的(de)(de)無定形(xing)碳,具有(you)(you)很(hen)大的(de)(de)比表(biao)面(mian)積,對氣體、溶液中的(de)(de)無機(ji)或(huo)有(you)(you)機(ji)物(wu)質(zhi)及(ji)膠體顆粒(li)等都有(you)(you)良好(hao)的(de)(de)吸(xi)附能(neng)力。活(huo)性(xing)炭材(cai)料主要包括活(huo)性(xing)炭(Activated Carbon , A C )和活(huo)性(xing)炭纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)性(xing)炭材(cai)料作為一種(zhong)性(xing)能(neng)優(you)良的(de)(de)吸(xi)附劑,主要是(shi)由于其具有(you)(you)獨特(te)的(de)(de)吸(xi)附表(biao)面(mian)結構特(te)性(xing)和表(biao)面(mian)化(hua)學性(xing)能(neng)所(suo)決定的(de)(de)。活(huo)性(xing)炭材(cai)料的(de)(de)化(hua)學性(xing)質(zhi)穩(wen)定,機(ji)械強度(du)高,耐酸、耐堿、耐熱,不溶于水與有(you)(you)機(ji)溶劑,可以再生使用(yong),已經廣泛(fan)地應用(yong)于化(hua)工、環(huan)保、食(shi)品加工、冶(ye)金、藥物(wu)精制(zhi)、軍事化(hua)學防護等各(ge)個領域 。目(mu)前,改性(xing)活(huo)性(xing)炭材(cai)料被廣泛(fan)用(yong)于污水處理、大氣污染防治(zhi)等領域,在治(zhi)理環(huan)境污染方面(mian)越來(lai)越顯示(shi)出(chu)其誘人的(de)(de)美好(hao)前景。
活(huo)性炭80%-90%以上由(you)碳元素(su)組成(cheng),這也是(shi)(shi)活(huo)性炭為疏水性吸(xi)附(fu)劑的原因。除(chu)了碳元素(su)外,還包含有兩類(lei)摻(chan)和物:一類(lei)是(shi)(shi)化(hua)(hua)(hua)學結合的元素(su),主要是(shi)(shi)氧和氫,這些元素(su)是(shi)(shi)由(you)于未(wei)完全炭化(hua)(hua)(hua)而殘留在(zai)炭中(zhong)(zhong),或者(zhe)在(zai)活(huo)化(hua)(hua)(hua)過程中(zhong)(zhong),外來的非(fei)碳元素(su)與活(huo)性炭表面化(hua)(hua)(hua)學結合,如用(yong)水蒸氣活(huo)化(hua)(hua)(hua)時,活(huo)性炭表面被氧化(hua)(hua)(hua)或水蒸氣氧化(hua)(hua)(hua);另一類(lei)摻(chan)和物是(shi)(shi)灰分(fen),它是(shi)(shi)活(huo)性炭的無機部分(fen)。
活(huo)性炭的(de)(de)(de)(de)(de)主要原料(liao)幾乎可以是所有富含碳(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)有機材料(liao),如煤、木(mu)材、果殼、椰殼、核桃殼、杏殼、棗(zao)殼等。這些(xie)含碳(tan)材料(liao)在活(huo)化(hua)爐中(zhong),在高溫(wen)和(he)一定壓力下(xia)通過熱解作(zuo)用被轉(zhuan)換成活(huo)性炭。在此(ci)活(huo)化(hua)過程中(zhong),巨大的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面積和(he)復雜的(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)隙(xi)結(jie)構逐漸形成, 而(er)所謂的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)過程正是在這些(xie)孔(kong)隙(xi)中(zhong)和(he)表(biao)面上(shang)進行的(de)(de)(de)(de)(de),活(huo)性炭中(zhong)孔(kong)隙(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)大小對吸(xi)附(fu)質有選擇吸(xi)附(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用,這是由于大分子(zi)不能(neng)進入比它孔(kong)隙(xi)小的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性炭孔(kong)徑(jing)內的(de)(de)(de)(de)(de)緣故。活(huo)性炭是由含炭為主的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)質作(zuo)原料(liao),經高溫(wen)炭化(hua)和(he)活(huo)化(hua)制得的(de)(de)(de)(de)(de)疏水(shui)性吸(xi)附(fu)劑(ji)。活(huo)性炭含有大量微孔(kong),具(ju)有巨大無(wu)比的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面積,能(neng)有效地去除色度、臭(chou)味,可去除二級出水(shui)中(zhong)大多(duo)數有機污染物(wu)和(he)某些(xie)無(wu)機物(wu),包含某些(xie)有毒的(de)(de)(de)(de)(de)重金屬。