活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan),是(shi)黑色粉末狀或塊(kuai)狀、顆粒狀、蜂窩狀的(de)(de)無定形碳(tan)(tan),也有排(pai)列規整的(de)(de)晶體碳(tan)(tan)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)除碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)外,還包(bao)含兩類(lei)摻(chan)和(he)物:一(yi)類(lei)是(shi)化(hua)(hua)學結合的(de)(de)元(yuan)素(su),主(zhu)要(yao)是(shi)氧(yang)和(he)氫,這些元(yuan)素(su)是(shi)由于未(wei)完全(quan)炭(tan)(tan)化(hua)(hua)而殘留在(zai)炭(tan)(tan)中(zhong),或者在(zai)活(huo)(huo)化(hua)(hua)過程中(zhong),外來的(de)(de)非(fei)碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)與活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面化(hua)(hua)學結合;另(ling)一(yi)類(lei)摻(chan)和(he)物是(shi)灰(hui)分(fen),它(ta)是(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)無機(ji)部分(fen),灰(hui)分(fen)在(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)碳(tan)(tan)中(zhong)易造成二(er)次污染(ran)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)由于具有較強的(de)(de)吸附性(xing)(xing),廣泛應用于生產、生活(huo)(huo)中(zhong)。
活(huo)性炭(tan)(tan)材料(liao)(liao)是經過加工處理所得的無定形(xing)碳,具有(you)很大的比表(biao)(biao)面(mian)積,對氣體、溶(rong)(rong)液中(zhong)的無機或有(you)機物(wu)質及膠體顆(ke)粒等(deng)(deng)都有(you)良好的吸(xi)附(fu)能力。活(huo)性炭(tan)(tan)材料(liao)(liao)主要包括活(huo)性炭(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)性炭(tan)(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)(deng)。活(huo)性炭(tan)(tan)材料(liao)(liao)作為一種性能優(you)良的吸(xi)附(fu)劑(ji),主要是由于其(qi)具有(you)獨特(te)的吸(xi)附(fu)表(biao)(biao)面(mian)結構(gou)特(te)性和表(biao)(biao)面(mian)化(hua)學性能所決定的。活(huo)性炭(tan)(tan)材料(liao)(liao)的化(hua)學性質穩定,機械強度高,耐酸、耐堿、耐熱,不(bu)溶(rong)(rong)于水與(yu)有(you)機溶(rong)(rong)劑(ji),可以再生使用(yong),已經廣泛地(di)應用(yong)于化(hua)工、環(huan)保、食品加工、冶金、藥物(wu)精制、軍事(shi)化(hua)學防護等(deng)(deng)各個(ge)領域(yu) 。目前(qian),改性活(huo)性炭(tan)(tan)材料(liao)(liao)被廣泛用(yong)于污水處理、大氣污染防治等(deng)(deng)領域(yu),在治理環(huan)境污染方面(mian)越來越顯示出(chu)其(qi)誘人的美(mei)好前(qian)景。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)80%-90%以(yi)上由碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)組成(cheng),這也是(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)為疏水性(xing)(xing)吸附劑的(de)原因。除了(le)碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)外,還包含有兩類摻(chan)和(he)物:一類是(shi)化學結合的(de)元(yuan)(yuan)素(su),主要(yao)是(shi)氧(yang)和(he)氫,這些元(yuan)(yuan)素(su)是(shi)由于未完全炭(tan)化而殘(can)留(liu)在(zai)炭(tan)中(zhong),或者在(zai)活(huo)(huo)化過程(cheng)中(zhong),外來(lai)的(de)非碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)與活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表面化學結合,如用水蒸(zheng)氣(qi)活(huo)(huo)化時,活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表面被(bei)氧(yang)化或水蒸(zheng)氣(qi)氧(yang)化;另(ling)一類摻(chan)和(he)物是(shi)灰分(fen),它是(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)無機(ji)部分(fen)。
活性(xing)(xing)炭(tan)的主(zhu)要原料(liao)幾乎可以是(shi)所(suo)有富(fu)含碳(tan)的有機材料(liao),如煤、木材、果殼(ke)、椰(ye)殼(ke)、核桃殼(ke)、杏(xing)殼(ke)、棗殼(ke)等。這(zhe)(zhe)些(xie)含碳(tan)材料(liao)在活化(hua)爐(lu)中(zhong)(zhong),在高(gao)溫和一定(ding)壓力下通過熱(re)解作用(yong)被轉換(huan)成活性(xing)(xing)炭(tan)。在此(ci)活化(hua)過程中(zhong)(zhong),巨大的表面(mian)(mian)積(ji)(ji)和復雜的孔(kong)隙結(jie)構逐漸形成, 而(er)所(suo)謂的吸(xi)(xi)附(fu)過程正是(shi)在這(zhe)(zhe)些(xie)孔(kong)隙中(zhong)(zhong)和表面(mian)(mian)上進行的,活性(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)孔(kong)隙的大小對吸(xi)(xi)附(fu)質(zhi)有選(xuan)擇吸(xi)(xi)附(fu)的作用(yong),這(zhe)(zhe)是(shi)由于(yu)大分(fen)子不能進入比(bi)它(ta)孔(kong)隙小的活性(xing)(xing)炭(tan)孔(kong)徑內的緣故(gu)。活性(xing)(xing)炭(tan)是(shi)由含炭(tan)為主(zhu)的物質(zhi)作原料(liao),經高(gao)溫炭(tan)化(hua)和活化(hua)制得的疏(shu)水性(xing)(xing)吸(xi)(xi)附(fu)劑。活性(xing)(xing)炭(tan)含有大量微孔(kong),具有巨大無比(bi)的表面(mian)(mian)積(ji)(ji),能有效地去除色度、臭味,可去除二級(ji)出水中(zhong)(zhong)大多數有機污染物和某些(xie)無機物,包含某些(xie)有毒(du)的重金屬。