活(huo)性(xing)炭(tan)(tan),是黑(hei)色粉末狀或(huo)(huo)塊狀、顆粒狀、蜂窩(wo)狀的(de)無定形碳,也有排列規整的(de)晶體(ti)碳。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中除碳元素(su)(su)(su)外,還包含兩類(lei)摻(chan)和(he)物(wu):一類(lei)是化(hua)學結(jie)合(he)(he)的(de)元素(su)(su)(su),主要是氧和(he)氫,這(zhe)些元素(su)(su)(su)是由于(yu)(yu)未(wei)完(wan)全炭(tan)(tan)化(hua)而殘留在(zai)炭(tan)(tan)中,或(huo)(huo)者在(zai)活(huo)化(hua)過程(cheng)中,外來(lai)的(de)非碳元素(su)(su)(su)與(yu)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面化(hua)學結(jie)合(he)(he);另一類(lei)摻(chan)和(he)物(wu)是灰分(fen),它(ta)是活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)無機部分(fen),灰分(fen)在(zai)活(huo)性(xing)碳中易造(zao)成二次污染。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)由于(yu)(yu)具有較(jiao)強的(de)吸(xi)附性(xing),廣泛(fan)應用于(yu)(yu)生產(chan)、生活(huo)中。
活(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)是經過加工處理所得的(de)無(wu)定形碳,具有(you)很大(da)的(de)比(bi)表(biao)面積,對氣體、溶液中的(de)無(wu)機(ji)(ji)(ji)或有(you)機(ji)(ji)(ji)物質(zhi)(zhi)及膠體顆粒等(deng)都有(you)良好的(de)吸(xi)附(fu)能力。活(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)主要(yao)包括活(huo)性(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)性(xing)炭(tan)纖(xian)維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)作為一種性(xing)能優良的(de)吸(xi)附(fu)劑,主要(yao)是由于(yu)其(qi)具有(you)獨特(te)的(de)吸(xi)附(fu)表(biao)面結構特(te)性(xing)和(he)表(biao)面化(hua)(hua)(hua)學(xue)性(xing)能所決(jue)定的(de)。活(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)的(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)性(xing)質(zhi)(zhi)穩定,機(ji)(ji)(ji)械強(qiang)度(du)高,耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶于(yu)水(shui)與有(you)機(ji)(ji)(ji)溶劑,可以再生使(shi)用,已經廣(guang)泛地(di)應用于(yu)化(hua)(hua)(hua)工、環保(bao)、食品加工、冶金、藥物精制、軍事化(hua)(hua)(hua)學(xue)防(fang)護等(deng)各個領域 。目前,改性(xing)活(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)被廣(guang)泛用于(yu)污水(shui)處理、大(da)氣污染防(fang)治等(deng)領域,在治理環境污染方面越來越顯示(shi)出其(qi)誘人的(de)美(mei)好前景(jing)。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭80%-90%以上由碳(tan)元(yuan)素組成(cheng),這(zhe)也(ye)是(shi)(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭為疏(shu)水性(xing)吸附劑的原因(yin)。除(chu)了(le)碳(tan)元(yuan)素外,還(huan)包含有兩類(lei)摻和(he)(he)(he)物(wu)(wu):一類(lei)是(shi)(shi)(shi)化(hua)(hua)學結合的元(yuan)素,主要是(shi)(shi)(shi)氧(yang)和(he)(he)(he)氫,這(zhe)些(xie)元(yuan)素是(shi)(shi)(shi)由于未完全炭化(hua)(hua)而殘留在(zai)炭中,或(huo)者在(zai)活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)過程中,外來的非(fei)碳(tan)元(yuan)素與活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭表面化(hua)(hua)學結合,如用水蒸氣(qi)(qi)活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)時,活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭表面被(bei)氧(yang)化(hua)(hua)或(huo)水蒸氣(qi)(qi)氧(yang)化(hua)(hua);另一類(lei)摻和(he)(he)(he)物(wu)(wu)是(shi)(shi)(shi)灰分(fen),它(ta)是(shi)(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭的無機部分(fen)。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)主要(yao)原料幾乎可以是(shi)(shi)所(suo)有(you)富(fu)含碳的(de)(de)(de)有(you)機材料,如(ru)煤、木材、果殼(ke)(ke)、椰殼(ke)(ke)、核桃殼(ke)(ke)、杏殼(ke)(ke)、棗殼(ke)(ke)等。這(zhe)(zhe)些含碳材料在活(huo)(huo)(huo)化爐中,在高(gao)溫和一定(ding)壓(ya)力下通過熱解(jie)作用被轉換成(cheng)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)。在此活(huo)(huo)(huo)化過程(cheng)中,巨大(da)(da)的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)積(ji)(ji)和復雜的(de)(de)(de)孔(kong)隙結構逐漸形成(cheng), 而所(suo)謂的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)過程(cheng)正是(shi)(shi)在這(zhe)(zhe)些孔(kong)隙中和表面(mian)(mian)上進行的(de)(de)(de),活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)中孔(kong)隙的(de)(de)(de)大(da)(da)小對吸(xi)附(fu)(fu)質有(you)選擇吸(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)(de)作用,這(zhe)(zhe)是(shi)(shi)由(you)于(yu)大(da)(da)分子不(bu)能進入(ru)比它孔(kong)隙小的(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)孔(kong)徑內的(de)(de)(de)緣故(gu)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)是(shi)(shi)由(you)含炭(tan)為主的(de)(de)(de)物(wu)質作原料,經高(gao)溫炭(tan)化和活(huo)(huo)(huo)化制(zhi)得的(de)(de)(de)疏水性(xing)吸(xi)附(fu)(fu)劑。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)含有(you)大(da)(da)量微孔(kong),具有(you)巨大(da)(da)無(wu)比的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)積(ji)(ji),能有(you)效地去除(chu)(chu)色度(du)、臭味,可去除(chu)(chu)二級(ji)出水中大(da)(da)多(duo)數有(you)機污染物(wu)和某(mou)些無(wu)機物(wu),包含某(mou)些有(you)毒(du)的(de)(de)(de)重金屬(shu)。