活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan),是(shi)黑(hei)色粉末(mo)狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的(de)(de)無定形碳(tan)(tan)(tan),也有排列規整的(de)(de)晶體碳(tan)(tan)(tan)。活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)中除碳(tan)(tan)(tan)元(yuan)素(su)外,還(huan)包含(han)兩(liang)類(lei)摻和物:一(yi)類(lei)是(shi)化(hua)學結(jie)合的(de)(de)元(yuan)素(su),主(zhu)要(yao)是(shi)氧和氫(qing),這(zhe)些元(yuan)素(su)是(shi)由于未完全炭(tan)(tan)(tan)化(hua)而殘(can)留在炭(tan)(tan)(tan)中,或者在活化(hua)過程中,外來的(de)(de)非(fei)碳(tan)(tan)(tan)元(yuan)素(su)與活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)表面化(hua)學結(jie)合;另一(yi)類(lei)摻和物是(shi)灰(hui)分,它是(shi)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)無機部分,灰(hui)分在活性(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)(tan)中易造成(cheng)二(er)次(ci)污染。活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)由于具有較強的(de)(de)吸附性(xing)(xing)(xing),廣泛應用于生產(chan)、生活中。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料(liao)(liao)(liao)是(shi)經過加工處理所(suo)得的(de)無定形碳,具有很大的(de)比表面(mian)積(ji),對(dui)氣體(ti)、溶液(ye)中的(de)無機(ji)或有機(ji)物質及(ji)膠體(ti)顆(ke)粒等都有良(liang)好的(de)吸附能(neng)力(li)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料(liao)(liao)(liao)主要(yao)包(bao)括活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料(liao)(liao)(liao)作(zuo)為一種性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優良(liang)的(de)吸附劑,主要(yao)是(shi)由于(yu)其(qi)(qi)具有獨特(te)的(de)吸附表面(mian)結構特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)化(hua)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)所(suo)決定的(de)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料(liao)(liao)(liao)的(de)化(hua)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)質穩定,機(ji)械強度高(gao),耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱(re),不(bu)溶于(yu)水與有機(ji)溶劑,可以再(zai)生(sheng)使用(yong),已經廣泛(fan)地應用(yong)于(yu)化(hua)工、環保、食品(pin)加工、冶金、藥物精制、軍事化(hua)學防護(hu)等各個領域(yu) 。目(mu)前(qian),改性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料(liao)(liao)(liao)被廣泛(fan)用(yong)于(yu)污水處理、大氣污染(ran)防治(zhi)等領域(yu),在治(zhi)理環境污染(ran)方面(mian)越(yue)來越(yue)顯示出其(qi)(qi)誘人的(de)美好前(qian)景。
活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)80%-90%以上由(you)碳元(yuan)素(su)(su)組成(cheng),這也是活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)為疏水性(xing)(xing)吸附劑的(de)原(yuan)因。除了碳元(yuan)素(su)(su)外,還包含有兩類摻(chan)和物:一(yi)類是化(hua)學(xue)結(jie)(jie)合(he)的(de)元(yuan)素(su)(su),主要是氧(yang)和氫(qing),這些元(yuan)素(su)(su)是由(you)于未(wei)完全炭(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)中,或(huo)者在活(huo)化(hua)過程中,外來的(de)非碳元(yuan)素(su)(su)與活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面化(hua)學(xue)結(jie)(jie)合(he),如用水蒸氣活(huo)化(hua)時,活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面被氧(yang)化(hua)或(huo)水蒸氣氧(yang)化(hua);另(ling)一(yi)類摻(chan)和物是灰分(fen)(fen),它是活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)無機部分(fen)(fen)。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)主要(yao)原料幾(ji)乎可以是(shi)所有(you)(you)(you)富含碳的(de)(de)有(you)(you)(you)機材(cai)料,如(ru)煤、木材(cai)、果殼(ke)、椰殼(ke)、核桃殼(ke)、杏(xing)殼(ke)、棗(zao)殼(ke)等(deng)。這(zhe)(zhe)些(xie)含碳材(cai)料在活(huo)(huo)化爐中(zhong),在高溫(wen)和(he)一定壓力(li)下(xia)通過熱解作用(yong)被轉(zhuan)換成活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭。在此活(huo)(huo)化過程中(zhong),巨大(da)(da)的(de)(de)表面積和(he)復雜的(de)(de)孔(kong)隙(xi)結構逐漸形成, 而(er)所謂的(de)(de)吸(xi)附過程正是(shi)在這(zhe)(zhe)些(xie)孔(kong)隙(xi)中(zhong)和(he)表面上進(jin)行(xing)的(de)(de),活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭中(zhong)孔(kong)隙(xi)的(de)(de)大(da)(da)小對(dui)吸(xi)附質有(you)(you)(you)選擇吸(xi)附的(de)(de)作用(yong),這(zhe)(zhe)是(shi)由于大(da)(da)分子不(bu)能(neng)進(jin)入比(bi)它孔(kong)隙(xi)小的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭孔(kong)徑(jing)內的(de)(de)緣故(gu)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭是(shi)由含炭為主的(de)(de)物(wu)質作原料,經高溫(wen)炭化和(he)活(huo)(huo)化制得的(de)(de)疏水性(xing)(xing)吸(xi)附劑。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭含有(you)(you)(you)大(da)(da)量微(wei)孔(kong),具有(you)(you)(you)巨大(da)(da)無(wu)比(bi)的(de)(de)表面積,能(neng)有(you)(you)(you)效(xiao)地去除色(se)度、臭味,可去除二級出(chu)水中(zhong)大(da)(da)多數有(you)(you)(you)機污染物(wu)和(he)某(mou)些(xie)無(wu)機物(wu),包含某(mou)些(xie)有(you)(you)(you)毒的(de)(de)重金屬。