活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan),是黑色粉(fen)末(mo)狀(zhuang)(zhuang)或塊狀(zhuang)(zhuang)、顆粒狀(zhuang)(zhuang)、蜂(feng)窩(wo)狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)無定形碳(tan),也(ye)有(you)排列規整的(de)(de)(de)晶體碳(tan)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong)除(chu)碳(tan)元素外,還包(bao)含兩類(lei)(lei)(lei)摻(chan)和物:一類(lei)(lei)(lei)是化(hua)學(xue)(xue)結(jie)合(he)的(de)(de)(de)元素,主要是氧和氫,這些元素是由于(yu)未完全炭(tan)(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong),或者在活(huo)化(hua)過程(cheng)中(zhong)(zhong),外來的(de)(de)(de)非(fei)碳(tan)元素與活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面化(hua)學(xue)(xue)結(jie)合(he);另(ling)一類(lei)(lei)(lei)摻(chan)和物是灰分,它是活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)無機部(bu)分,灰分在活(huo)性(xing)(xing)碳(tan)中(zhong)(zhong)易造成二次污染。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)由于(yu)具有(you)較強的(de)(de)(de)吸(xi)附性(xing)(xing),廣泛應用于(yu)生產、生活(huo)中(zhong)(zhong)。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)(liao)是(shi)經過(guo)加(jia)工處(chu)理(li)(li)所得(de)的(de)(de)無(wu)定形碳,具有(you)很大的(de)(de)比表面(mian)積,對(dui)氣體(ti)、溶液中的(de)(de)無(wu)機(ji)(ji)或有(you)機(ji)(ji)物(wu)質及膠(jiao)體(ti)顆粒等(deng)都有(you)良好的(de)(de)吸(xi)附能(neng)力。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)(liao)主(zhu)要包括活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)(liao)作為(wei)一種(zhong)性(xing)能(neng)優良的(de)(de)吸(xi)附劑(ji),主(zhu)要是(shi)由于(yu)其具有(you)獨特的(de)(de)吸(xi)附表面(mian)結構(gou)特性(xing)和表面(mian)化學(xue)性(xing)能(neng)所決定的(de)(de)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)(liao)的(de)(de)化學(xue)性(xing)質穩(wen)定,機(ji)(ji)械強(qiang)度高,耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶于(yu)水與(yu)有(you)機(ji)(ji)溶劑(ji),可以再(zai)生使(shi)用(yong)(yong),已經廣泛(fan)地(di)應用(yong)(yong)于(yu)化工、環保、食(shi)品(pin)加(jia)工、冶金、藥物(wu)精制、軍事化學(xue)防(fang)護等(deng)各個領域 。目前(qian),改性(xing)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)(liao)被廣泛(fan)用(yong)(yong)于(yu)污水處(chu)理(li)(li)、大氣污染防(fang)治等(deng)領域,在治理(li)(li)環境污染方面(mian)越(yue)來越(yue)顯示出其誘人的(de)(de)美好前(qian)景。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)80%-90%以上由(you)(you)碳(tan)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)組成,這也是(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)為疏水(shui)性(xing)吸附劑的(de)原(yuan)因(yin)。除了碳(tan)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)外(wai),還包含(han)有兩類摻和(he)(he)物:一類是(shi)化(hua)學結(jie)合的(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su),主要是(shi)氧和(he)(he)氫,這些元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)是(shi)由(you)(you)于未(wei)完全炭(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)中,或者(zhe)在活(huo)(huo)(huo)化(hua)過程中,外(wai)來的(de)非碳(tan)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)與(yu)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表面(mian)化(hua)學結(jie)合,如(ru)用水(shui)蒸氣(qi)活(huo)(huo)(huo)化(hua)時(shi),活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表面(mian)被(bei)氧化(hua)或水(shui)蒸氣(qi)氧化(hua);另一類摻和(he)(he)物是(shi)灰分,它是(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)無(wu)機部(bu)分。
活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要原料幾乎可以是所有(you)(you)富含(han)碳的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)機(ji)(ji)材(cai)料,如煤、木材(cai)、果殼(ke)、椰殼(ke)、核(he)桃殼(ke)、杏(xing)殼(ke)、棗(zao)殼(ke)等(deng)。這些含(han)碳材(cai)料在(zai)(zai)活(huo)(huo)化爐中(zhong)(zhong),在(zai)(zai)高溫和(he)一(yi)定壓力下通過熱解作用被轉換成活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)。在(zai)(zai)此活(huo)(huo)化過程中(zhong)(zhong),巨大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)表面積和(he)復雜的(de)(de)(de)(de)(de)孔隙結構逐漸(jian)形成, 而所謂(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)吸附過程正(zheng)是在(zai)(zai)這些孔隙中(zhong)(zhong)和(he)表面上(shang)進行的(de)(de)(de)(de)(de),活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong)孔隙的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)小(xiao)對吸附質有(you)(you)選(xuan)擇吸附的(de)(de)(de)(de)(de)作用,這是由于大(da)分子不(bu)能(neng)進入比(bi)它孔隙小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)孔徑內的(de)(de)(de)(de)(de)緣(yuan)故。活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)是由含(han)炭(tan)(tan)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)物質作原料,經高溫炭(tan)(tan)化和(he)活(huo)(huo)化制得的(de)(de)(de)(de)(de)疏水性吸附劑。活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)含(han)有(you)(you)大(da)量微孔,具有(you)(you)巨大(da)無比(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)表面積,能(neng)有(you)(you)效地去除色度、臭味,可去除二級出水中(zhong)(zhong)大(da)多數有(you)(you)機(ji)(ji)污染(ran)物和(he)某(mou)些無機(ji)(ji)物,包含(han)某(mou)些有(you)(you)毒(du)的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)金(jin)屬(shu)。