活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭,是(shi)黑色(se)粉末狀或(huo)塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的無定形碳(tan)(tan),也有排列規整的晶體碳(tan)(tan)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭中(zhong)除碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)素外,還包含兩類摻(chan)和物(wu):一(yi)類是(shi)化(hua)學結合的元(yuan)(yuan)素,主要是(shi)氧和氫,這些元(yuan)(yuan)素是(shi)由(you)于(yu)未完全(quan)炭化(hua)而殘留在(zai)(zai)炭中(zhong),或(huo)者(zhe)在(zai)(zai)活(huo)(huo)化(hua)過(guo)程中(zhong),外來的非(fei)碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)素與活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭表面化(hua)學結合;另一(yi)類摻(chan)和物(wu)是(shi)灰(hui)分(fen),它(ta)是(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的無機(ji)部分(fen),灰(hui)分(fen)在(zai)(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)碳(tan)(tan)中(zhong)易造成二次污(wu)染(ran)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭由(you)于(yu)具有較強的吸附性(xing)(xing),廣泛應用于(yu)生產、生活(huo)(huo)中(zhong)。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)是經過加工處(chu)理(li)(li)所得的(de)(de)無定形碳,具有(you)(you)(you)很大(da)的(de)(de)比(bi)表面(mian)(mian)積,對氣(qi)體(ti)、溶(rong)(rong)液中(zhong)的(de)(de)無機(ji)(ji)或有(you)(you)(you)機(ji)(ji)物(wu)質及(ji)膠體(ti)顆粒等都有(you)(you)(you)良好的(de)(de)吸(xi)附能(neng)力(li)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)主要包括活(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。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)作為一(yi)種性(xing)(xing)能(neng)優良的(de)(de)吸(xi)附劑,主要是由于(yu)其(qi)具有(you)(you)(you)獨特的(de)(de)吸(xi)附表面(mian)(mian)結構特性(xing)(xing)和表面(mian)(mian)化(hua)學(xue)(xue)性(xing)(xing)能(neng)所決定的(de)(de)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)化(hua)學(xue)(xue)性(xing)(xing)質穩(wen)定,機(ji)(ji)械強度高,耐酸、耐堿、耐熱,不溶(rong)(rong)于(yu)水與有(you)(you)(you)機(ji)(ji)溶(rong)(rong)劑,可以(yi)再生使用,已經廣(guang)泛地(di)應用于(yu)化(hua)工、環保、食品加工、冶金、藥物(wu)精制、軍(jun)事(shi)化(hua)學(xue)(xue)防護等各個領(ling)域(yu) 。目前(qian)(qian),改(gai)性(xing)(xing)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)被廣(guang)泛用于(yu)污水處(chu)理(li)(li)、大(da)氣(qi)污染防治等領(ling)域(yu),在治理(li)(li)環境污染方面(mian)(mian)越來越顯(xian)示出其(qi)誘人的(de)(de)美好前(qian)(qian)景。
活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)80%-90%以上由碳元(yuan)(yuan)素組成,這也是(shi)(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)為疏水性(xing)吸附(fu)劑的原因(yin)。除了碳元(yuan)(yuan)素外(wai),還包含有兩類(lei)摻(chan)和(he)(he)物:一(yi)(yi)類(lei)是(shi)(shi)(shi)化(hua)(hua)學結(jie)合的元(yuan)(yuan)素,主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)氧(yang)和(he)(he)氫,這些元(yuan)(yuan)素是(shi)(shi)(shi)由于未完全炭(tan)(tan)化(hua)(hua)而(er)殘留在炭(tan)(tan)中,或(huo)者在活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)過程中,外(wai)來的非碳元(yuan)(yuan)素與活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面化(hua)(hua)學結(jie)合,如用水蒸氣活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)時,活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面被氧(yang)化(hua)(hua)或(huo)水蒸氣氧(yang)化(hua)(hua);另一(yi)(yi)類(lei)摻(chan)和(he)(he)物是(shi)(shi)(shi)灰分,它是(shi)(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的無機部(bu)分。
活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)(yuan)料(liao)(liao)幾乎可(ke)以(yi)是所有(you)富含碳(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)機(ji)材料(liao)(liao),如煤(mei)、木(mu)材、果殼(ke)(ke)(ke)、椰殼(ke)(ke)(ke)、核(he)桃殼(ke)(ke)(ke)、杏殼(ke)(ke)(ke)、棗殼(ke)(ke)(ke)等。這(zhe)些含碳(tan)材料(liao)(liao)在(zai)活(huo)(huo)化(hua)(hua)爐中(zhong),在(zai)高溫和(he)一定壓(ya)力下通過(guo)熱解作用(yong)被轉換成活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)。在(zai)此活(huo)(huo)化(hua)(hua)過(guo)程中(zhong),巨(ju)大(da)(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)表面積(ji)和(he)復雜(za)的(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)隙(xi)(xi)結構逐漸(jian)形成, 而所謂的(de)(de)(de)(de)(de)吸附過(guo)程正是在(zai)這(zhe)些孔(kong)隙(xi)(xi)中(zhong)和(he)表面上進行的(de)(de)(de)(de)(de),活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)中(zhong)孔(kong)隙(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)(da)小對吸附質有(you)選擇吸附的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong),這(zhe)是由于大(da)(da)(da)(da)分子不能進入比它孔(kong)隙(xi)(xi)小的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)孔(kong)徑內的(de)(de)(de)(de)(de)緣故(gu)。活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)是由含炭(tan)(tan)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)質作原(yuan)(yuan)料(liao)(liao),經高溫炭(tan)(tan)化(hua)(hua)和(he)活(huo)(huo)化(hua)(hua)制得的(de)(de)(de)(de)(de)疏水(shui)性吸附劑。活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)含有(you)大(da)(da)(da)(da)量微(wei)孔(kong),具有(you)巨(ju)大(da)(da)(da)(da)無比的(de)(de)(de)(de)(de)表面積(ji),能有(you)效地(di)去(qu)除色度、臭(chou)味(wei),可(ke)去(qu)除二(er)級出(chu)水(shui)中(zhong)大(da)(da)(da)(da)多數有(you)機(ji)污(wu)染(ran)物(wu)和(he)某些無機(ji)物(wu),包含某些有(you)毒的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)金(jin)屬(shu)。