活性炭(tan),是(shi)(shi)(shi)黑(hei)色(se)粉末狀或塊狀、顆(ke)粒狀、蜂窩(wo)狀的無定(ding)形碳(tan)(tan),也有排列規(gui)整的晶體碳(tan)(tan)。活性炭(tan)中(zhong)除碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)素(su)外(wai),還包含兩類(lei)摻和(he)物:一類(lei)是(shi)(shi)(shi)化(hua)學(xue)結合(he)的元(yuan)(yuan)素(su),主要(yao)是(shi)(shi)(shi)氧(yang)和(he)氫,這些(xie)元(yuan)(yuan)素(su)是(shi)(shi)(shi)由于未完全炭(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)中(zhong),或者在活化(hua)過程中(zhong),外(wai)來(lai)的非碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)素(su)與活性炭(tan)表面化(hua)學(xue)結合(he);另一類(lei)摻和(he)物是(shi)(shi)(shi)灰分(fen),它是(shi)(shi)(shi)活性炭(tan)的無機部分(fen),灰分(fen)在活性碳(tan)(tan)中(zhong)易(yi)造成(cheng)二次污染。活性炭(tan)由于具有較強的吸(xi)附性,廣(guang)泛應用于生產、生活中(zhong)。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)(liao)是經(jing)過加(jia)工(gong)處(chu)理(li)所得的(de)無定(ding)形碳,具有很大的(de)比(bi)表(biao)面(mian)積(ji),對氣體、溶液(ye)中的(de)無機或(huo)有機物(wu)質及膠體顆粒等(deng)都有良好的(de)吸(xi)附能(neng)(neng)力(li)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)(liao)主(zhu)要(yao)包括活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(Activated Carbon , A C )和活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)(liao)作為一(yi)種性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優良的(de)吸(xi)附劑,主(zhu)要(yao)是由于(yu)其具有獨特的(de)吸(xi)附表(biao)面(mian)結構特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)所決定(ding)的(de)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)(liao)的(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)質穩定(ding),機械強度高,耐酸(suan)、耐堿、耐熱,不(bu)溶于(yu)水與有機溶劑,可以再生使用(yong),已經(jing)廣(guang)泛地(di)應(ying)用(yong)于(yu)化(hua)(hua)工(gong)、環(huan)保、食品加(jia)工(gong)、冶金、藥物(wu)精制(zhi)、軍事(shi)化(hua)(hua)學(xue)(xue)防護等(deng)各個(ge)領(ling)域 。目前,改性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)(liao)被廣(guang)泛用(yong)于(yu)污水處(chu)理(li)、大氣污染(ran)防治等(deng)領(ling)域,在治理(li)環(huan)境(jing)污染(ran)方面(mian)越來(lai)越顯(xian)示(shi)出其誘人的(de)美(mei)好前景。
活(huo)性炭(tan)80%-90%以上由碳元素(su)(su)(su)組成,這(zhe)也是(shi)(shi)活(huo)性炭(tan)為(wei)疏水性吸附劑的(de)原因。除了碳元素(su)(su)(su)外,還包(bao)含有兩類(lei)摻和物:一類(lei)是(shi)(shi)化(hua)(hua)學結合的(de)元素(su)(su)(su),主要是(shi)(shi)氧(yang)和氫(qing),這(zhe)些元素(su)(su)(su)是(shi)(shi)由于未完全炭(tan)化(hua)(hua)而(er)殘留在(zai)炭(tan)中,或(huo)者在(zai)活(huo)化(hua)(hua)過(guo)程中,外來的(de)非(fei)碳元素(su)(su)(su)與活(huo)性炭(tan)表(biao)面化(hua)(hua)學結合,如用水蒸(zheng)氣活(huo)化(hua)(hua)時,活(huo)性炭(tan)表(biao)面被(bei)氧(yang)化(hua)(hua)或(huo)水蒸(zheng)氣氧(yang)化(hua)(hua);另一類(lei)摻和物是(shi)(shi)灰(hui)分(fen),它是(shi)(shi)活(huo)性炭(tan)的(de)無機部分(fen)。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)主(zhu)要原(yuan)料幾乎可(ke)以(yi)是所(suo)有(you)(you)富含(han)碳(tan)的(de)(de)(de)有(you)(you)機(ji)材(cai)(cai)料,如煤、木(mu)材(cai)(cai)、果殼(ke)、椰殼(ke)、核桃殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等(deng)。這(zhe)些含(han)碳(tan)材(cai)(cai)料在(zai)活(huo)(huo)化爐中(zhong),在(zai)高溫和一定壓力下(xia)通過熱解作用(yong)被轉(zhuan)換成活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)。在(zai)此活(huo)(huo)化過程中(zhong),巨大的(de)(de)(de)表面(mian)積(ji)和復雜的(de)(de)(de)孔隙(xi)結構逐漸形(xing)成, 而所(suo)謂的(de)(de)(de)吸附過程正是在(zai)這(zhe)些孔隙(xi)中(zhong)和表面(mian)上進(jin)行的(de)(de)(de),活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)中(zhong)孔隙(xi)的(de)(de)(de)大小對吸附質有(you)(you)選擇吸附的(de)(de)(de)作用(yong),這(zhe)是由于大分子不能進(jin)入比(bi)它孔隙(xi)小的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)孔徑(jing)內的(de)(de)(de)緣(yuan)故。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)是由含(han)炭(tan)(tan)(tan)為主(zhu)的(de)(de)(de)物質作原(yuan)料,經(jing)高溫炭(tan)(tan)(tan)化和活(huo)(huo)化制得的(de)(de)(de)疏水性(xing)(xing)(xing)吸附劑(ji)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)含(han)有(you)(you)大量微孔,具有(you)(you)巨大無比(bi)的(de)(de)(de)表面(mian)積(ji),能有(you)(you)效地(di)去(qu)除(chu)(chu)色度、臭(chou)味,可(ke)去(qu)除(chu)(chu)二(er)級出水中(zhong)大多數有(you)(you)機(ji)污染(ran)物和某些無機(ji)物,包含(han)某些有(you)(you)毒的(de)(de)(de)重(zhong)金屬(shu)。