活性炭(tan)(tan),是(shi)黑(hei)色粉末狀或塊狀、顆(ke)粒狀、蜂窩狀的(de)(de)無(wu)定形碳,也有(you)排(pai)列規整(zheng)的(de)(de)晶體碳。活性炭(tan)(tan)中除碳元素外,還包含兩(liang)類摻和(he)物(wu)(wu):一類是(shi)化(hua)(hua)(hua)學(xue)結合(he)的(de)(de)元素,主要是(shi)氧(yang)和(he)氫(qing),這些元素是(shi)由于(yu)未(wei)完全(quan)炭(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)而殘留在炭(tan)(tan)中,或者在活化(hua)(hua)(hua)過(guo)程中,外來(lai)的(de)(de)非碳元素與活性炭(tan)(tan)表面化(hua)(hua)(hua)學(xue)結合(he);另(ling)一類摻和(he)物(wu)(wu)是(shi)灰分,它是(shi)活性炭(tan)(tan)的(de)(de)無(wu)機(ji)部分,灰分在活性碳中易造成二次污(wu)染(ran)。活性炭(tan)(tan)由于(yu)具有(you)較強的(de)(de)吸附性,廣泛應用于(yu)生產(chan)、生活中。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)是(shi)經過加工(gong)(gong)處(chu)理(li)所得的(de)(de)(de)無定形碳,具有(you)(you)(you)很大(da)的(de)(de)(de)比表(biao)面(mian)積,對氣體、溶液中的(de)(de)(de)無機或有(you)(you)(you)機物(wu)質及膠(jiao)體顆粒等(deng)(deng)(deng)都(dou)有(you)(you)(you)良好的(de)(de)(de)吸附能力。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)主(zhu)要(yao)包括活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)(deng)(deng)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)作(zuo)為一種性(xing)(xing)能優良的(de)(de)(de)吸附劑,主(zhu)要(yao)是(shi)由于其具有(you)(you)(you)獨(du)特的(de)(de)(de)吸附表(biao)面(mian)結構特性(xing)(xing)和表(biao)面(mian)化(hua)學性(xing)(xing)能所決定的(de)(de)(de)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)化(hua)學性(xing)(xing)質穩定,機械強度高,耐酸、耐堿、耐熱,不溶于水與有(you)(you)(you)機溶劑,可以(yi)再生(sheng)使用(yong)(yong),已經廣泛(fan)地應用(yong)(yong)于化(hua)工(gong)(gong)、環(huan)保、食品加工(gong)(gong)、冶金、藥物(wu)精制、軍事化(hua)學防護等(deng)(deng)(deng)各個領(ling)域(yu) 。目前(qian),改性(xing)(xing)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)被廣泛(fan)用(yong)(yong)于污(wu)(wu)水處(chu)理(li)、大(da)氣污(wu)(wu)染防治等(deng)(deng)(deng)領(ling)域(yu),在治理(li)環(huan)境污(wu)(wu)染方面(mian)越來越顯示(shi)出其誘人(ren)的(de)(de)(de)美好前(qian)景(jing)。
活性(xing)炭80%-90%以(yi)上由(you)碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)組(zu)成,這(zhe)也是活性(xing)炭為(wei)疏水性(xing)吸附劑的原(yuan)因。除(chu)了碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)外(wai),還包含(han)有(you)兩類摻和物:一類是化(hua)學結合的元(yuan)(yuan)素(su),主要是氧(yang)和氫,這(zhe)些元(yuan)(yuan)素(su)是由(you)于未(wei)完(wan)全炭化(hua)而(er)殘留(liu)在炭中,或(huo)者在活化(hua)過程中,外(wai)來(lai)的非碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)與(yu)活性(xing)炭表面化(hua)學結合,如用水蒸氣活化(hua)時,活性(xing)炭表面被氧(yang)化(hua)或(huo)水蒸氣氧(yang)化(hua);另一類摻和物是灰分(fen),它是活性(xing)炭的無機(ji)部分(fen)。
活性炭(tan)的(de)(de)(de)主要原料幾乎可以是(shi)所有(you)富含(han)(han)(han)碳的(de)(de)(de)有(you)機材料,如煤、木材、果(guo)殼(ke)(ke)、椰殼(ke)(ke)、核桃(tao)殼(ke)(ke)、杏(xing)殼(ke)(ke)、棗殼(ke)(ke)等(deng)。這(zhe)些(xie)含(han)(han)(han)碳材料在(zai)活化(hua)爐中,在(zai)高(gao)溫(wen)和一(yi)定壓(ya)力下通過(guo)(guo)熱解作(zuo)用(yong)被轉(zhuan)換成活性炭(tan)。在(zai)此(ci)活化(hua)過(guo)(guo)程中,巨大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)表面(mian)積(ji)和復(fu)雜的(de)(de)(de)孔隙(xi)(xi)(xi)結構逐漸形成, 而所謂(wei)的(de)(de)(de)吸附過(guo)(guo)程正是(shi)在(zai)這(zhe)些(xie)孔隙(xi)(xi)(xi)中和表面(mian)上進(jin)行的(de)(de)(de),活性炭(tan)中孔隙(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)小(xiao)對吸附質(zhi)有(you)選擇吸附的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),這(zhe)是(shi)由(you)于大(da)(da)(da)分子不能(neng)進(jin)入比它(ta)孔隙(xi)(xi)(xi)小(xiao)的(de)(de)(de)活性炭(tan)孔徑內的(de)(de)(de)緣(yuan)故。活性炭(tan)是(shi)由(you)含(han)(han)(han)炭(tan)為主的(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)作(zuo)原料,經高(gao)溫(wen)炭(tan)化(hua)和活化(hua)制得的(de)(de)(de)疏水(shui)性吸附劑。活性炭(tan)含(han)(han)(han)有(you)大(da)(da)(da)量微(wei)孔,具有(you)巨大(da)(da)(da)無比的(de)(de)(de)表面(mian)積(ji),能(neng)有(you)效(xiao)地去(qu)除色度(du)、臭味,可去(qu)除二級出水(shui)中大(da)(da)(da)多數有(you)機污(wu)染物(wu)和某些(xie)無機物(wu),包(bao)含(han)(han)(han)某些(xie)有(you)毒的(de)(de)(de)重金屬。