活(huo)(huo)性炭(tan)(tan),是黑色(se)粉(fen)末狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的無定形碳(tan),也有排列規整的晶(jing)體碳(tan)。活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)中(zhong)除(chu)碳(tan)元(yuan)素(su)外,還包(bao)含兩類(lei)摻和物(wu):一類(lei)是化(hua)學結(jie)合的元(yuan)素(su),主要是氧和氫,這些元(yuan)素(su)是由于未完(wan)全炭(tan)(tan)化(hua)而殘留(liu)在(zai)炭(tan)(tan)中(zhong),或者在(zai)活(huo)(huo)化(hua)過程(cheng)中(zhong),外來(lai)的非碳(tan)元(yuan)素(su)與活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)表面化(hua)學結(jie)合;另一類(lei)摻和物(wu)是灰(hui)分(fen),它是活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)的無機部分(fen),灰(hui)分(fen)在(zai)活(huo)(huo)性碳(tan)中(zhong)易造成二次污染。活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)由于具有較強的吸附(fu)性,廣泛應用于生產、生活(huo)(huo)中(zhong)。
活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)是經過(guo)加(jia)工(gong)處(chu)理(li)(li)所得的(de)無(wu)定形碳,具有(you)很大的(de)比表(biao)面(mian)積,對氣(qi)體、溶(rong)(rong)液中的(de)無(wu)機或有(you)機物質及(ji)膠體顆粒等(deng)都有(you)良(liang)好的(de)吸附能力。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)包括活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)作(zuo)為一種(zhong)性(xing)(xing)能優良(liang)的(de)吸附劑,主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)是由于(yu)(yu)其具有(you)獨特(te)的(de)吸附表(biao)面(mian)結構特(te)性(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)化(hua)(hua)學(xue)性(xing)(xing)能所決定的(de)。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)的(de)化(hua)(hua)學(xue)性(xing)(xing)質穩(wen)定,機械強度高,耐酸(suan)、耐堿、耐熱(re),不溶(rong)(rong)于(yu)(yu)水(shui)與有(you)機溶(rong)(rong)劑,可(ke)以(yi)再生使(shi)用,已經廣泛地應用于(yu)(yu)化(hua)(hua)工(gong)、環保(bao)、食品加(jia)工(gong)、冶金(jin)、藥物精(jing)制、軍事化(hua)(hua)學(xue)防護(hu)等(deng)各(ge)個領域 。目前,改性(xing)(xing)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)被廣泛用于(yu)(yu)污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理(li)(li)、大氣(qi)污(wu)(wu)染防治等(deng)領域,在治理(li)(li)環境污(wu)(wu)染方面(mian)越(yue)來越(yue)顯示出其誘人的(de)美好前景。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)80%-90%以上(shang)由碳元(yuan)(yuan)素(su)組成,這也是(shi)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)為疏水(shui)性(xing)(xing)(xing)吸附劑的(de)原(yuan)因。除了碳元(yuan)(yuan)素(su)外(wai),還包含(han)有兩類(lei)摻和物(wu)(wu):一(yi)類(lei)是(shi)化(hua)(hua)(hua)學結合的(de)元(yuan)(yuan)素(su),主要是(shi)氧(yang)和氫(qing),這些元(yuan)(yuan)素(su)是(shi)由于未(wei)完(wan)全(quan)炭(tan)化(hua)(hua)(hua)而(er)殘留(liu)在(zai)炭(tan)中,或者(zhe)在(zai)活(huo)化(hua)(hua)(hua)過程中,外(wai)來的(de)非碳元(yuan)(yuan)素(su)與(yu)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)表面化(hua)(hua)(hua)學結合,如(ru)用水(shui)蒸氣活(huo)化(hua)(hua)(hua)時,活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)表面被氧(yang)化(hua)(hua)(hua)或水(shui)蒸氣氧(yang)化(hua)(hua)(hua);另(ling)一(yi)類(lei)摻和物(wu)(wu)是(shi)灰分(fen),它是(shi)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)無機部分(fen)。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)主要原(yuan)料(liao)(liao)幾乎(hu)可以是所(suo)有(you)富含(han)碳的(de)(de)有(you)機材料(liao)(liao),如(ru)煤(mei)、木材、果(guo)殼、椰殼、核桃殼、杏殼、棗殼等(deng)。這些含(han)碳材料(liao)(liao)在活(huo)(huo)(huo)化爐中,在高溫(wen)和(he)一定壓力下通過(guo)熱(re)解作用(yong)被轉(zhuan)換成活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭。在此活(huo)(huo)(huo)化過(guo)程中,巨(ju)大(da)(da)的(de)(de)表面積和(he)復(fu)雜的(de)(de)孔(kong)隙(xi)結構逐漸形成, 而所(suo)謂的(de)(de)吸附(fu)過(guo)程正(zheng)是在這些孔(kong)隙(xi)中和(he)表面上進行的(de)(de),活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭中孔(kong)隙(xi)的(de)(de)大(da)(da)小對吸附(fu)質(zhi)有(you)選(xuan)擇吸附(fu)的(de)(de)作用(yong),這是由于大(da)(da)分(fen)子不能進入比它孔(kong)隙(xi)小的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭孔(kong)徑內(nei)的(de)(de)緣故(gu)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭是由含(han)炭為(wei)主的(de)(de)物質(zhi)作原(yuan)料(liao)(liao),經(jing)高溫(wen)炭化和(he)活(huo)(huo)(huo)化制得的(de)(de)疏水性(xing)(xing)吸附(fu)劑。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭含(han)有(you)大(da)(da)量(liang)微孔(kong),具有(you)巨(ju)大(da)(da)無比的(de)(de)表面積,能有(you)效地去除色度、臭(chou)味,可去除二(er)級(ji)出(chu)水中大(da)(da)多數有(you)機污(wu)染物和(he)某些無機物,包含(han)某些有(you)毒的(de)(de)重(zhong)金屬。