活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan),是(shi)(shi)(shi)黑色粉末狀(zhuang)(zhuang)或(huo)塊狀(zhuang)(zhuang)、顆粒狀(zhuang)(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)(zhuang)的(de)無定形碳(tan),也(ye)有(you)排列規整的(de)晶體碳(tan)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)除碳(tan)元(yuan)(yuan)(yuan)素外(wai),還(huan)包含兩類(lei)(lei)(lei)摻和(he)物:一(yi)類(lei)(lei)(lei)是(shi)(shi)(shi)化學結合(he)的(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素,主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)氧和(he)氫,這(zhe)些(xie)元(yuan)(yuan)(yuan)素是(shi)(shi)(shi)由(you)(you)于未(wei)完全炭(tan)化而殘留在炭(tan)中(zhong),或(huo)者(zhe)在活(huo)(huo)(huo)化過程(cheng)中(zhong),外(wai)來的(de)非碳(tan)元(yuan)(yuan)(yuan)素與活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表面化學結合(he);另一(yi)類(lei)(lei)(lei)摻和(he)物是(shi)(shi)(shi)灰分,它是(shi)(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)無機部分,灰分在活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)碳(tan)中(zhong)易造成二次(ci)污染。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)由(you)(you)于具有(you)較強的(de)吸附性(xing)(xing),廣泛應(ying)用于生產、生活(huo)(huo)(huo)中(zhong)。
活性(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)是經過加(jia)工處理所得的(de)無定(ding)(ding)形(xing)碳,具有(you)(you)很大的(de)比表(biao)面(mian)積(ji),對氣(qi)體、溶液中的(de)無機或有(you)(you)機物(wu)(wu)質(zhi)及膠(jiao)體顆粒等(deng)(deng)都(dou)有(you)(you)良好(hao)的(de)吸(xi)附能(neng)力(li)。活性(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)主(zhu)要包括活性(xing)炭(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活性(xing)炭(tan)(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)(deng)。活性(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)作(zuo)為一種性(xing)能(neng)優良的(de)吸(xi)附劑(ji)(ji),主(zhu)要是由于其具有(you)(you)獨特的(de)吸(xi)附表(biao)面(mian)結構特性(xing)和(he)表(biao)面(mian)化學性(xing)能(neng)所決定(ding)(ding)的(de)。活性(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)的(de)化學性(xing)質(zhi)穩定(ding)(ding),機械強度(du)高,耐酸、耐堿、耐熱,不(bu)溶于水(shui)與有(you)(you)機溶劑(ji)(ji),可以(yi)再生使(shi)用(yong),已經廣(guang)(guang)泛(fan)地應(ying)用(yong)于化工、環保、食品加(jia)工、冶金、藥物(wu)(wu)精制、軍事化學防護等(deng)(deng)各(ge)個領(ling)域 。目前(qian),改性(xing)活性(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)被廣(guang)(guang)泛(fan)用(yong)于污水(shui)處理、大氣(qi)污染(ran)防治(zhi)等(deng)(deng)領(ling)域,在治(zhi)理環境污染(ran)方面(mian)越來越顯示出其誘(you)人的(de)美好(hao)前(qian)景。
活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)80%-90%以上由碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)(su)組成,這也是(shi)(shi)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)為疏水性(xing)(xing)吸附(fu)劑的(de)(de)原因。除了碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)(su)外,還包含有兩類(lei)摻和物(wu):一類(lei)是(shi)(shi)化(hua)(hua)(hua)學結合的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su),主要是(shi)(shi)氧和氫,這些元(yuan)(yuan)素(su)(su)是(shi)(shi)由于未完全炭(tan)化(hua)(hua)(hua)而殘留(liu)在炭(tan)中,或者在活(huo)化(hua)(hua)(hua)過程中,外來的(de)(de)非碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)(su)與活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)(biao)面化(hua)(hua)(hua)學結合,如(ru)用(yong)水蒸氣活(huo)化(hua)(hua)(hua)時(shi),活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)(biao)面被氧化(hua)(hua)(hua)或水蒸氣氧化(hua)(hua)(hua);另(ling)一類(lei)摻和物(wu)是(shi)(shi)灰分(fen),它是(shi)(shi)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)無機(ji)部分(fen)。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要原(yuan)料(liao)幾乎(hu)可以(yi)是所有(you)(you)富含(han)碳的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)機(ji)(ji)材(cai)料(liao),如煤、木材(cai)、果(guo)殼(ke)、椰殼(ke)、核桃殼(ke)、杏(xing)殼(ke)、棗殼(ke)等。這些(xie)含(han)碳材(cai)料(liao)在(zai)活(huo)(huo)化爐中(zhong)(zhong),在(zai)高(gao)溫和一定壓力下通過熱解作用被(bei)轉(zhuan)換(huan)成活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭。在(zai)此(ci)活(huo)(huo)化過程(cheng)中(zhong)(zhong),巨大的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)積和復雜的(de)(de)(de)(de)孔(kong)隙(xi)(xi)結(jie)構(gou)逐漸形成, 而所謂的(de)(de)(de)(de)吸附過程(cheng)正(zheng)是在(zai)這些(xie)孔(kong)隙(xi)(xi)中(zhong)(zhong)和表(biao)面(mian)(mian)上進行的(de)(de)(de)(de),活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭中(zhong)(zhong)孔(kong)隙(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)大小對吸附質(zhi)有(you)(you)選擇吸附的(de)(de)(de)(de)作用,這是由(you)于大分子不能進入(ru)比(bi)它孔(kong)隙(xi)(xi)小的(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭孔(kong)徑(jing)內的(de)(de)(de)(de)緣故。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭是由(you)含(han)炭為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)物質(zhi)作原(yuan)料(liao),經高(gao)溫炭化和活(huo)(huo)化制得的(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)(xing)(xing)吸附劑。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭含(han)有(you)(you)大量(liang)微孔(kong),具有(you)(you)巨大無(wu)比(bi)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)積,能有(you)(you)效地去除色度、臭味,可去除二級出水中(zhong)(zhong)大多數有(you)(you)機(ji)(ji)污(wu)染物和某(mou)些(xie)無(wu)機(ji)(ji)物,包含(han)某(mou)些(xie)有(you)(you)毒的(de)(de)(de)(de)重金屬(shu)。