活性(xing)炭(tan),是黑色粉末狀(zhuang)或塊(kuai)狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的無(wu)定形碳(tan)(tan),也(ye)有排列規整的晶體碳(tan)(tan)。活性(xing)炭(tan)中除碳(tan)(tan)元素外,還包含兩類摻和(he)物:一(yi)(yi)類是化(hua)學(xue)結合(he)的元素,主要是氧(yang)和(he)氫,這些元素是由(you)于未完全炭(tan)化(hua)而殘(can)留在炭(tan)中,或者在活化(hua)過(guo)程中,外來(lai)的非(fei)碳(tan)(tan)元素與活性(xing)炭(tan)表(biao)面化(hua)學(xue)結合(he);另一(yi)(yi)類摻和(he)物是灰(hui)分,它是活性(xing)炭(tan)的無(wu)機部分,灰(hui)分在活性(xing)碳(tan)(tan)中易(yi)造成(cheng)二次污染(ran)。活性(xing)炭(tan)由(you)于具有較強的吸附(fu)性(xing),廣(guang)泛(fan)應用于生產、生活中。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)材(cai)(cai)料(liao)是經過加工處理(li)所得的(de)(de)無(wu)定形碳,具有很大的(de)(de)比表(biao)(biao)面(mian)積,對氣體、溶液中的(de)(de)無(wu)機(ji)或有機(ji)物質及膠體顆(ke)粒等都有良(liang)好的(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)能力。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)材(cai)(cai)料(liao)主要(yao)包括(kuo)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)纖維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)材(cai)(cai)料(liao)作(zuo)為(wei)一種性(xing)能優良(liang)的(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)劑,主要(yao)是由(you)于(yu)其具有獨特的(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)表(biao)(biao)面(mian)結構特性(xing)和表(biao)(biao)面(mian)化學(xue)性(xing)能所決定的(de)(de)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)化學(xue)性(xing)質穩定,機(ji)械(xie)強度高(gao),耐(nai)(nai)酸(suan)、耐(nai)(nai)堿(jian)、耐(nai)(nai)熱(re),不溶于(yu)水與有機(ji)溶劑,可以再(zai)生使(shi)用,已(yi)經廣(guang)泛地應用于(yu)化工、環保、食品加工、冶金、藥物精制、軍(jun)事化學(xue)防(fang)護等各個領域 。目(mu)前,改(gai)性(xing)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)材(cai)(cai)料(liao)被廣(guang)泛用于(yu)污(wu)水處理(li)、大氣污(wu)染防(fang)治等領域,在治理(li)環境污(wu)染方面(mian)越來(lai)越顯示出其誘人的(de)(de)美好前景(jing)。
活(huo)性(xing)炭(tan)80%-90%以(yi)上由碳(tan)(tan)元(yuan)素組成,這也(ye)是(shi)(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)為疏水性(xing)吸附劑的原因(yin)。除了碳(tan)(tan)元(yuan)素外(wai),還(huan)包含有兩(liang)類摻和(he)物:一(yi)類是(shi)(shi)化(hua)學結合的元(yuan)素,主要是(shi)(shi)氧和(he)氫,這些元(yuan)素是(shi)(shi)由于未完全炭(tan)化(hua)而殘(can)留在(zai)炭(tan)中,或者在(zai)活(huo)化(hua)過(guo)程(cheng)中,外(wai)來的非碳(tan)(tan)元(yuan)素與活(huo)性(xing)炭(tan)表面(mian)化(hua)學結合,如用水蒸(zheng)氣(qi)活(huo)化(hua)時(shi),活(huo)性(xing)炭(tan)表面(mian)被氧化(hua)或水蒸(zheng)氣(qi)氧化(hua);另(ling)一(yi)類摻和(he)物是(shi)(shi)灰(hui)分(fen),它是(shi)(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)的無(wu)機(ji)部分(fen)。
活性(xing)(xing)炭的(de)(de)主要原料幾(ji)乎(hu)可以是(shi)(shi)所有(you)富含(han)碳(tan)的(de)(de)有(you)機材(cai)料,如(ru)煤、木材(cai)、果(guo)殼(ke)(ke)(ke)、椰殼(ke)(ke)(ke)、核桃殼(ke)(ke)(ke)、杏殼(ke)(ke)(ke)、棗殼(ke)(ke)(ke)等。這些含(han)碳(tan)材(cai)料在(zai)活化爐中(zhong),在(zai)高溫(wen)和一定壓力(li)下通過(guo)熱解作(zuo)用被(bei)轉(zhuan)換成活性(xing)(xing)炭。在(zai)此活化過(guo)程中(zhong),巨大(da)(da)(da)的(de)(de)表(biao)面(mian)積和復雜的(de)(de)孔(kong)(kong)隙(xi)結構逐漸(jian)形成, 而所謂的(de)(de)吸(xi)附過(guo)程正是(shi)(shi)在(zai)這些孔(kong)(kong)隙(xi)中(zhong)和表(biao)面(mian)上(shang)進(jin)行的(de)(de),活性(xing)(xing)炭中(zhong)孔(kong)(kong)隙(xi)的(de)(de)大(da)(da)(da)小對吸(xi)附質(zhi)有(you)選擇(ze)吸(xi)附的(de)(de)作(zuo)用,這是(shi)(shi)由于大(da)(da)(da)分子不能進(jin)入比它孔(kong)(kong)隙(xi)小的(de)(de)活性(xing)(xing)炭孔(kong)(kong)徑內的(de)(de)緣(yuan)故(gu)。活性(xing)(xing)炭是(shi)(shi)由含(han)炭為主的(de)(de)物(wu)質(zhi)作(zuo)原料,經高溫(wen)炭化和活化制得的(de)(de)疏水性(xing)(xing)吸(xi)附劑。活性(xing)(xing)炭含(han)有(you)大(da)(da)(da)量微(wei)孔(kong)(kong),具有(you)巨大(da)(da)(da)無(wu)比的(de)(de)表(biao)面(mian)積,能有(you)效地去(qu)除(chu)色度、臭味(wei),可去(qu)除(chu)二級出水中(zhong)大(da)(da)(da)多數有(you)機污染(ran)物(wu)和某(mou)些無(wu)機物(wu),包含(han)某(mou)些有(you)毒(du)的(de)(de)重金屬。