活(huo)性(xing)炭(tan)(tan),是(shi)(shi)(shi)黑色粉(fen)末狀(zhuang)或塊狀(zhuang)、顆(ke)粒狀(zhuang)、蜂(feng)窩狀(zhuang)的(de)無定形碳,也(ye)有排列(lie)規整(zheng)的(de)晶體碳。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong)除(chu)碳元(yuan)(yuan)素(su)外,還包含兩類(lei)摻和物:一類(lei)是(shi)(shi)(shi)化(hua)學結(jie)合的(de)元(yuan)(yuan)素(su),主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)氧和氫,這些元(yuan)(yuan)素(su)是(shi)(shi)(shi)由(you)于未完全炭(tan)(tan)化(hua)而殘(can)留在(zai)(zai)炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong),或者在(zai)(zai)活(huo)化(hua)過(guo)程中(zhong)(zhong),外來的(de)非碳元(yuan)(yuan)素(su)與(yu)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面化(hua)學結(jie)合;另(ling)一類(lei)摻和物是(shi)(shi)(shi)灰(hui)分,它是(shi)(shi)(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)無機部分,灰(hui)分在(zai)(zai)活(huo)性(xing)碳中(zhong)(zhong)易(yi)造成二次污染。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)由(you)于具有較強的(de)吸附性(xing),廣泛應用于生產、生活(huo)中(zhong)(zhong)。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材料是經過加工(gong)處(chu)理所得的(de)(de)(de)(de)無(wu)定形碳(tan),具有(you)很大(da)的(de)(de)(de)(de)比表(biao)面積(ji),對氣體、溶液(ye)中的(de)(de)(de)(de)無(wu)機或有(you)機物(wu)質及(ji)膠體顆粒(li)等(deng)都(dou)有(you)良(liang)好的(de)(de)(de)(de)吸附能(neng)力。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材料主要包括(kuo)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)纖(xian)維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材料作(zuo)為一種性(xing)(xing)(xing)能(neng)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)吸附劑(ji),主要是由于(yu)(yu)其具有(you)獨(du)特(te)的(de)(de)(de)(de)吸附表(biao)面結構特(te)性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面化(hua)學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)所決定的(de)(de)(de)(de)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材料的(de)(de)(de)(de)化(hua)學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)質穩定,機械強度高,耐(nai)酸(suan)、耐(nai)堿、耐(nai)熱(re),不溶于(yu)(yu)水(shui)與有(you)機溶劑(ji),可(ke)以再(zai)生使(shi)用,已經廣(guang)泛地應用于(yu)(yu)化(hua)工(gong)、環(huan)(huan)保、食品(pin)加工(gong)、冶(ye)金、藥物(wu)精制(zhi)、軍事化(hua)學(xue)(xue)防護等(deng)各個領(ling)域 。目前(qian)(qian),改性(xing)(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材料被廣(guang)泛用于(yu)(yu)污水(shui)處(chu)理、大(da)氣污染防治(zhi)等(deng)領(ling)域,在治(zhi)理環(huan)(huan)境污染方(fang)面越來越顯示(shi)出其誘人的(de)(de)(de)(de)美好前(qian)(qian)景。
活性(xing)炭(tan)80%-90%以上由(you)碳(tan)元素(su)(su)(su)組成,這也是(shi)(shi)活性(xing)炭(tan)為疏水(shui)(shui)性(xing)吸附劑的(de)原因。除了碳(tan)元素(su)(su)(su)外(wai),還包(bao)含有兩類摻和物:一類是(shi)(shi)化(hua)學結合的(de)元素(su)(su)(su),主要是(shi)(shi)氧和氫,這些(xie)元素(su)(su)(su)是(shi)(shi)由(you)于未完(wan)全炭(tan)化(hua)而殘(can)留在炭(tan)中,或者在活化(hua)過程(cheng)中,外(wai)來的(de)非碳(tan)元素(su)(su)(su)與活性(xing)炭(tan)表(biao)面化(hua)學結合,如(ru)用水(shui)(shui)蒸氣活化(hua)時,活性(xing)炭(tan)表(biao)面被氧化(hua)或水(shui)(shui)蒸氣氧化(hua);另一類摻和物是(shi)(shi)灰分(fen),它是(shi)(shi)活性(xing)炭(tan)的(de)無機部分(fen)。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)主(zhu)要(yao)原料幾乎(hu)可以是(shi)所有(you)(you)富含(han)碳的(de)有(you)(you)機材料,如煤、木(mu)材、果(guo)殼、椰(ye)殼、核桃殼、杏殼、棗殼等。這些(xie)含(han)碳材料在(zai)活(huo)(huo)化(hua)爐中,在(zai)高溫和一定壓(ya)力下通過熱解(jie)作(zuo)用被(bei)轉換成活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)。在(zai)此活(huo)(huo)化(hua)過程(cheng)中,巨大的(de)表面(mian)積和復(fu)雜(za)的(de)孔(kong)(kong)(kong)隙(xi)結(jie)構逐漸形成, 而所謂的(de)吸(xi)附(fu)過程(cheng)正是(shi)在(zai)這些(xie)孔(kong)(kong)(kong)隙(xi)中和表面(mian)上進行的(de),活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)中孔(kong)(kong)(kong)隙(xi)的(de)大小(xiao)對吸(xi)附(fu)質有(you)(you)選擇吸(xi)附(fu)的(de)作(zuo)用,這是(shi)由于(yu)大分(fen)子不能進入比它孔(kong)(kong)(kong)隙(xi)小(xiao)的(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)孔(kong)(kong)(kong)徑內(nei)的(de)緣故。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)是(shi)由含(han)炭(tan)為主(zhu)的(de)物質作(zuo)原料,經高溫炭(tan)化(hua)和活(huo)(huo)化(hua)制得(de)的(de)疏水性(xing)(xing)(xing)吸(xi)附(fu)劑。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)含(han)有(you)(you)大量微(wei)(wei)孔(kong)(kong)(kong),具有(you)(you)巨大無(wu)(wu)比的(de)表面(mian)積,能有(you)(you)效地去除(chu)色度、臭味,可去除(chu)二級出水中大多(duo)數有(you)(you)機污(wu)染物和某些(xie)無(wu)(wu)機物,包含(han)某些(xie)有(you)(you)毒的(de)重金屬。