活(huo)性(xing)炭(tan),是(shi)(shi)黑色粉(fen)末狀(zhuang)或(huo)塊狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的(de)(de)無定形碳,也有排列規整(zheng)的(de)(de)晶體碳。活(huo)性(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)除碳元(yuan)(yuan)素(su)外(wai),還(huan)包含兩類摻(chan)和(he)物(wu):一類是(shi)(shi)化學結(jie)合的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su),主要是(shi)(shi)氧和(he)氫(qing),這些元(yuan)(yuan)素(su)是(shi)(shi)由于未(wei)完(wan)全炭(tan)化而殘留在炭(tan)中(zhong)(zhong),或(huo)者在活(huo)化過程中(zhong)(zhong),外(wai)來的(de)(de)非碳元(yuan)(yuan)素(su)與活(huo)性(xing)炭(tan)表面化學結(jie)合;另一類摻(chan)和(he)物(wu)是(shi)(shi)灰分(fen),它是(shi)(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)無機(ji)部分(fen),灰分(fen)在活(huo)性(xing)碳中(zhong)(zhong)易(yi)造(zao)成(cheng)二次污染。活(huo)性(xing)炭(tan)由于具有較強的(de)(de)吸附性(xing),廣泛應用于生(sheng)(sheng)產、生(sheng)(sheng)活(huo)中(zhong)(zhong)。
活性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)(cai)料是經過加(jia)工(gong)處理(li)所得的(de)無定(ding)形碳,具(ju)有(you)很大的(de)比(bi)表面積,對氣(qi)體、溶(rong)液中的(de)無機(ji)或有(you)機(ji)物質(zhi)及(ji)膠體顆粒等(deng)都(dou)有(you)良好的(de)吸附(fu)能力。活性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)(cai)料主要包括活性(xing)(xing)(xing)炭(Activated Carbon , A C )和活性(xing)(xing)(xing)炭纖(xian)維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)(cai)料作為一種性(xing)(xing)(xing)能優良的(de)吸附(fu)劑,主要是由(you)于(yu)(yu)其具(ju)有(you)獨(du)特(te)的(de)吸附(fu)表面結(jie)構特(te)性(xing)(xing)(xing)和表面化(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能所決(jue)定(ding)的(de)。活性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)(cai)料的(de)化(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)質(zhi)穩定(ding),機(ji)械強度高,耐酸、耐堿、耐熱,不溶(rong)于(yu)(yu)水(shui)與有(you)機(ji)溶(rong)劑,可(ke)以再生(sheng)使用,已(yi)經廣泛地應用于(yu)(yu)化(hua)工(gong)、環保(bao)、食品(pin)加(jia)工(gong)、冶金、藥物精制、軍(jun)事化(hua)學(xue)防護等(deng)各(ge)個領域 。目前,改(gai)性(xing)(xing)(xing)活性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)(cai)料被廣泛用于(yu)(yu)污水(shui)處理(li)、大氣(qi)污染(ran)防治等(deng)領域,在(zai)治理(li)環境污染(ran)方面越來越顯示出(chu)其誘(you)人的(de)美好前景。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭80%-90%以上(shang)由碳元(yuan)素(su)組成,這(zhe)也是(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭為疏水(shui)性(xing)(xing)吸附劑的(de)原因。除了(le)碳元(yuan)素(su)外,還包含有(you)兩(liang)類(lei)摻和物(wu):一類(lei)是(shi)化(hua)(hua)學結合(he)的(de)元(yuan)素(su),主要是(shi)氧和氫(qing),這(zhe)些元(yuan)素(su)是(shi)由于未完(wan)全炭化(hua)(hua)而殘留(liu)在(zai)炭中(zhong),或(huo)者(zhe)在(zai)活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)過程中(zhong),外來的(de)非(fei)碳元(yuan)素(su)與(yu)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭表面(mian)化(hua)(hua)學結合(he),如用水(shui)蒸氣活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)時,活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭表面(mian)被氧化(hua)(hua)或(huo)水(shui)蒸氣氧化(hua)(hua);另一類(lei)摻和物(wu)是(shi)灰(hui)分,它(ta)是(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的(de)無機部(bu)分。
活性(xing)炭(tan)的(de)(de)主要原料(liao)幾(ji)乎可以是(shi)所有(you)(you)富(fu)含(han)碳的(de)(de)有(you)(you)機(ji)材料(liao),如(ru)煤、木(mu)材、果殼(ke)、椰殼(ke)、核桃(tao)殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等。這(zhe)(zhe)(zhe)些含(han)碳材料(liao)在(zai)(zai)活化(hua)爐中(zhong)(zhong),在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫和(he)一定壓(ya)力下通(tong)過熱解作(zuo)(zuo)用被(bei)轉換成活性(xing)炭(tan)。在(zai)(zai)此活化(hua)過程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong),巨大(da)(da)的(de)(de)表(biao)面(mian)積和(he)復雜(za)的(de)(de)孔(kong)隙(xi)結構逐漸形成, 而所謂(wei)的(de)(de)吸附(fu)過程(cheng)(cheng)正是(shi)在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)(zhe)些孔(kong)隙(xi)中(zhong)(zhong)和(he)表(biao)面(mian)上進行(xing)的(de)(de),活性(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)孔(kong)隙(xi)的(de)(de)大(da)(da)小對(dui)吸附(fu)質(zhi)有(you)(you)選(xuan)擇(ze)吸附(fu)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用,這(zhe)(zhe)(zhe)是(shi)由(you)于大(da)(da)分子不(bu)能進入比它(ta)孔(kong)隙(xi)小的(de)(de)活性(xing)炭(tan)孔(kong)徑內的(de)(de)緣故。活性(xing)炭(tan)是(shi)由(you)含(han)炭(tan)為主的(de)(de)物(wu)質(zhi)作(zuo)(zuo)原料(liao),經高(gao)(gao)溫炭(tan)化(hua)和(he)活化(hua)制(zhi)得的(de)(de)疏水性(xing)吸附(fu)劑。活性(xing)炭(tan)含(han)有(you)(you)大(da)(da)量微孔(kong),具有(you)(you)巨大(da)(da)無(wu)比的(de)(de)表(biao)面(mian)積,能有(you)(you)效地去除色度、臭(chou)味,可去除二級出水中(zhong)(zhong)大(da)(da)多數有(you)(you)機(ji)污(wu)染物(wu)和(he)某些無(wu)機(ji)物(wu),包含(han)某些有(you)(you)毒的(de)(de)重金屬。