活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭,是黑色(se)粉末狀(zhuang)或塊(kuai)狀(zhuang)、顆粒(li)狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的(de)無定(ding)形碳(tan),也有排列規(gui)整的(de)晶體(ti)碳(tan)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭中(zhong)除碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)外,還包含兩類摻(chan)和物:一類是化學(xue)結(jie)合的(de)元(yuan)(yuan)素(su),主要(yao)是氧和氫,這些(xie)元(yuan)(yuan)素(su)是由(you)(you)于(yu)未(wei)完全炭化而殘留在(zai)炭中(zhong),或者在(zai)活(huo)(huo)化過程中(zhong),外來的(de)非(fei)碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)與(yu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭表面化學(xue)結(jie)合;另一類摻(chan)和物是灰(hui)分,它是活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭的(de)無機部分,灰(hui)分在(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)碳(tan)中(zhong)易造成二次(ci)污染。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭由(you)(you)于(yu)具(ju)有較強(qiang)的(de)吸附性(xing)(xing)(xing),廣泛(fan)應用于(yu)生產(chan)、生活(huo)(huo)中(zhong)。
活性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)(cai)料(liao)是(shi)經(jing)過加工(gong)處理(li)所得的(de)(de)(de)無定形(xing)碳,具(ju)有(you)(you)很(hen)大的(de)(de)(de)比(bi)表(biao)(biao)面(mian)積,對(dui)氣(qi)體、溶(rong)液中的(de)(de)(de)無機(ji)或有(you)(you)機(ji)物(wu)質及(ji)膠體顆粒等都有(you)(you)良好(hao)(hao)的(de)(de)(de)吸(xi)附能力(li)。活性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)(cai)料(liao)主(zhu)要(yao)包括(kuo)活性(xing)(xing)(xing)炭(Activated Carbon , A C )和活性(xing)(xing)(xing)炭纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)(cai)料(liao)作為一種(zhong)性(xing)(xing)(xing)能優良的(de)(de)(de)吸(xi)附劑,主(zhu)要(yao)是(shi)由于(yu)其(qi)具(ju)有(you)(you)獨(du)特的(de)(de)(de)吸(xi)附表(biao)(biao)面(mian)結(jie)構特性(xing)(xing)(xing)和表(biao)(biao)面(mian)化(hua)學性(xing)(xing)(xing)能所決定的(de)(de)(de)。活性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)化(hua)學性(xing)(xing)(xing)質穩定,機(ji)械(xie)強度高(gao),耐酸、耐堿、耐熱(re),不溶(rong)于(yu)水與(yu)有(you)(you)機(ji)溶(rong)劑,可以再生使用(yong),已經(jing)廣泛(fan)地(di)應(ying)用(yong)于(yu)化(hua)工(gong)、環保、食品加工(gong)、冶金、藥物(wu)精制、軍事化(hua)學防護等各(ge)個(ge)領域 。目前(qian),改性(xing)(xing)(xing)活性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)(cai)料(liao)被(bei)廣泛(fan)用(yong)于(yu)污水處理(li)、大氣(qi)污染防治等領域,在治理(li)環境(jing)污染方(fang)面(mian)越(yue)來越(yue)顯示出其(qi)誘人的(de)(de)(de)美好(hao)(hao)前(qian)景(jing)。
活性(xing)炭(tan)80%-90%以上由(you)碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)(su)組成,這(zhe)也是(shi)活性(xing)炭(tan)為疏水(shui)性(xing)吸(xi)附劑的(de)原因。除了碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)(su)外,還包含有(you)兩類(lei)摻(chan)和物(wu):一類(lei)是(shi)化(hua)學結(jie)合的(de)元(yuan)素(su)(su),主要(yao)是(shi)氧(yang)和氫(qing),這(zhe)些元(yuan)素(su)(su)是(shi)由(you)于未完全炭(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)中,或者(zhe)在活化(hua)過(guo)程中,外來的(de)非(fei)碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)(su)與活性(xing)炭(tan)表面(mian)化(hua)學結(jie)合,如用水(shui)蒸(zheng)氣(qi)活化(hua)時,活性(xing)炭(tan)表面(mian)被氧(yang)化(hua)或水(shui)蒸(zheng)氣(qi)氧(yang)化(hua);另一類(lei)摻(chan)和物(wu)是(shi)灰(hui)分,它是(shi)活性(xing)炭(tan)的(de)無機部分。
活性(xing)炭的(de)(de)主要原料幾乎可以是所有(you)(you)富含(han)碳的(de)(de)有(you)(you)機材(cai)料,如煤、木材(cai)、果殼(ke)、椰殼(ke)、核(he)桃(tao)殼(ke)、杏殼(ke)、棗(zao)殼(ke)等。這些含(han)碳材(cai)料在(zai)活化(hua)(hua)爐(lu)中,在(zai)高溫和一(yi)定壓力下通(tong)過(guo)熱解(jie)作(zuo)用(yong)被轉換成活性(xing)炭。在(zai)此(ci)活化(hua)(hua)過(guo)程中,巨大(da)(da)(da)的(de)(de)表面積(ji)(ji)和復雜(za)的(de)(de)孔(kong)隙(xi)結構逐漸形成, 而所謂的(de)(de)吸附(fu)過(guo)程正是在(zai)這些孔(kong)隙(xi)中和表面上進(jin)行的(de)(de),活性(xing)炭中孔(kong)隙(xi)的(de)(de)大(da)(da)(da)小對(dui)吸附(fu)質有(you)(you)選擇吸附(fu)的(de)(de)作(zuo)用(yong),這是由于大(da)(da)(da)分(fen)子不能(neng)進(jin)入(ru)比它孔(kong)隙(xi)小的(de)(de)活性(xing)炭孔(kong)徑內的(de)(de)緣故。活性(xing)炭是由含(han)炭為主的(de)(de)物質作(zuo)原料,經(jing)高溫炭化(hua)(hua)和活化(hua)(hua)制得的(de)(de)疏(shu)水性(xing)吸附(fu)劑。活性(xing)炭含(han)有(you)(you)大(da)(da)(da)量微孔(kong),具有(you)(you)巨大(da)(da)(da)無(wu)比的(de)(de)表面積(ji)(ji),能(neng)有(you)(you)效地去(qu)除(chu)色度、臭味,可去(qu)除(chu)二級出水中大(da)(da)(da)多數(shu)有(you)(you)機污染物和某些無(wu)機物,包含(han)某些有(you)(you)毒(du)的(de)(de)重金屬。