活性炭(tan)(tan),是黑(hei)色粉(fen)末狀(zhuang)或塊狀(zhuang)、顆(ke)粒狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的無定形(xing)碳(tan)(tan),也有排(pai)列規(gui)整的晶體碳(tan)(tan)。活性炭(tan)(tan)中(zhong)除碳(tan)(tan)元(yuan)素外(wai)(wai),還包(bao)含(han)兩類(lei)摻(chan)和(he)物(wu):一(yi)類(lei)是化(hua)學結合的元(yuan)素,主要是氧和(he)氫,這些元(yuan)素是由于未完全炭(tan)(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)(tan)中(zhong),或者在活化(hua)過程(cheng)中(zhong),外(wai)(wai)來的非碳(tan)(tan)元(yuan)素與(yu)活性炭(tan)(tan)表(biao)面化(hua)學結合;另一(yi)類(lei)摻(chan)和(he)物(wu)是灰分,它是活性炭(tan)(tan)的無機部分,灰分在活性碳(tan)(tan)中(zhong)易造(zao)成二次污染。活性炭(tan)(tan)由于具(ju)有較強的吸附(fu)性,廣泛(fan)應用于生產、生活中(zhong)。
活(huo)(huo)性炭材(cai)(cai)料是經過加(jia)工(gong)處(chu)理所得的(de)無(wu)定(ding)形碳(tan),具(ju)有(you)很大的(de)比(bi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)積(ji),對氣(qi)體(ti)、溶(rong)液中的(de)無(wu)機或(huo)有(you)機物(wu)質及(ji)膠體(ti)顆粒等都有(you)良好的(de)吸(xi)附(fu)能(neng)力。活(huo)(huo)性炭材(cai)(cai)料主要(yao)包括活(huo)(huo)性炭(Activated Carbon , A C )和(he)(he)活(huo)(huo)性炭纖(xian)維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)(huo)性炭材(cai)(cai)料作為一種性能(neng)優(you)良的(de)吸(xi)附(fu)劑(ji),主要(yao)是由于其具(ju)有(you)獨特(te)的(de)吸(xi)附(fu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)結構特(te)性和(he)(he)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)化(hua)學性能(neng)所決定(ding)的(de)。活(huo)(huo)性炭材(cai)(cai)料的(de)化(hua)學性質穩定(ding),機械強(qiang)度高,耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶(rong)于水(shui)與有(you)機溶(rong)劑(ji),可(ke)以(yi)再生使用,已經廣泛(fan)地應用于化(hua)工(gong)、環保、食品加(jia)工(gong)、冶金(jin)、藥物(wu)精(jing)制、軍事化(hua)學防護(hu)等各個領域(yu) 。目(mu)前(qian),改性活(huo)(huo)性炭材(cai)(cai)料被廣泛(fan)用于污水(shui)處(chu)理、大氣(qi)污染防治等領域(yu),在治理環境污染方面(mian)(mian)(mian)越(yue)來越(yue)顯示(shi)出其誘(you)人(ren)的(de)美好前(qian)景。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)80%-90%以(yi)上(shang)由碳元(yuan)素組成,這也是(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)為疏水(shui)(shui)性(xing)(xing)吸附劑的原因。除(chu)了碳元(yuan)素外,還包含(han)有兩類(lei)摻和物:一類(lei)是(shi)化學結(jie)合的元(yuan)素,主要是(shi)氧(yang)和氫,這些元(yuan)素是(shi)由于未完(wan)全炭(tan)化而(er)殘留在炭(tan)中,或者在活(huo)(huo)(huo)化過(guo)程中,外來的非碳元(yuan)素與活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面化學結(jie)合,如用水(shui)(shui)蒸氣(qi)活(huo)(huo)(huo)化時,活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面被氧(yang)化或水(shui)(shui)蒸氣(qi)氧(yang)化;另一類(lei)摻和物是(shi)灰分,它是(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的無機(ji)部分。
活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)主要原(yuan)料(liao)(liao)幾乎可(ke)以是所有(you)(you)富含(han)碳的(de)(de)有(you)(you)機材(cai)料(liao)(liao),如煤(mei)、木材(cai)、果殼、椰(ye)殼、核桃殼、杏殼、棗殼等。這(zhe)些含(han)碳材(cai)料(liao)(liao)在(zai)活(huo)(huo)化爐中(zhong)(zhong),在(zai)高溫和一定(ding)壓力下通過熱解作(zuo)用被轉換(huan)成活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)。在(zai)此(ci)活(huo)(huo)化過程中(zhong)(zhong),巨大(da)(da)的(de)(de)表面積和復雜的(de)(de)孔(kong)(kong)(kong)(kong)隙(xi)(xi)結構逐(zhu)漸形成, 而所謂的(de)(de)吸(xi)(xi)附過程正是在(zai)這(zhe)些孔(kong)(kong)(kong)(kong)隙(xi)(xi)中(zhong)(zhong)和表面上進(jin)行的(de)(de),活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong)孔(kong)(kong)(kong)(kong)隙(xi)(xi)的(de)(de)大(da)(da)小對吸(xi)(xi)附質(zhi)有(you)(you)選擇吸(xi)(xi)附的(de)(de)作(zuo)用,這(zhe)是由(you)于大(da)(da)分子不能進(jin)入比它孔(kong)(kong)(kong)(kong)隙(xi)(xi)小的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)徑內的(de)(de)緣(yuan)故。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)是由(you)含(han)炭(tan)(tan)為主的(de)(de)物(wu)質(zhi)作(zuo)原(yuan)料(liao)(liao),經高溫炭(tan)(tan)化和活(huo)(huo)化制得(de)的(de)(de)疏水性(xing)吸(xi)(xi)附劑。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)含(han)有(you)(you)大(da)(da)量微(wei)孔(kong)(kong)(kong)(kong),具(ju)有(you)(you)巨大(da)(da)無(wu)比的(de)(de)表面積,能有(you)(you)效地去除色度、臭(chou)味,可(ke)去除二(er)級出水中(zhong)(zhong)大(da)(da)多數(shu)有(you)(you)機污染(ran)物(wu)和某(mou)(mou)些無(wu)機物(wu),包含(han)某(mou)(mou)些有(you)(you)毒的(de)(de)重金屬。