活(huo)(huo)性(xing)炭,是黑色粉末(mo)狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的(de)無定形碳(tan)(tan)(tan),也有排(pai)列(lie)規整的(de)晶體碳(tan)(tan)(tan)。活(huo)(huo)性(xing)炭中(zhong)(zhong)除(chu)碳(tan)(tan)(tan)元素(su)外,還包含兩(liang)類摻和物:一類是化學(xue)結(jie)合(he)的(de)元素(su),主(zhu)要是氧和氫,這些元素(su)是由于(yu)未完全(quan)炭化而(er)殘留在炭中(zhong)(zhong),或者(zhe)在活(huo)(huo)化過程中(zhong)(zhong),外來的(de)非碳(tan)(tan)(tan)元素(su)與活(huo)(huo)性(xing)炭表(biao)面化學(xue)結(jie)合(he);另一類摻和物是灰(hui)分,它是活(huo)(huo)性(xing)炭的(de)無機部分,灰(hui)分在活(huo)(huo)性(xing)碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)易(yi)造(zao)成二次污(wu)染(ran)。活(huo)(huo)性(xing)炭由于(yu)具(ju)有較強的(de)吸附性(xing),廣泛應(ying)用于(yu)生產(chan)、生活(huo)(huo)中(zhong)(zhong)。
活(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)是(shi)經過(guo)加(jia)工(gong)(gong)處(chu)理(li)所得的(de)無定(ding)(ding)形碳,具有(you)(you)很大的(de)比表面(mian)積,對(dui)氣體(ti)、溶液(ye)中的(de)無機或有(you)(you)機物質及膠體(ti)顆粒(li)等(deng)(deng)都有(you)(you)良(liang)好(hao)的(de)吸附(fu)能力。活(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)主(zhu)要包(bao)括活(huo)性(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)性(xing)炭(tan)纖(xian)維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)(deng)。活(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)作(zuo)為一種(zhong)性(xing)能優良(liang)的(de)吸附(fu)劑,主(zhu)要是(shi)由于(yu)其具有(you)(you)獨特(te)的(de)吸附(fu)表面(mian)結(jie)構特(te)性(xing)和(he)表面(mian)化學(xue)性(xing)能所決定(ding)(ding)的(de)。活(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)的(de)化學(xue)性(xing)質穩(wen)定(ding)(ding),機械強度高,耐酸、耐堿、耐熱,不(bu)溶于(yu)水與有(you)(you)機溶劑,可以再生使用(yong),已經廣泛地應(ying)用(yong)于(yu)化工(gong)(gong)、環保、食品(pin)加(jia)工(gong)(gong)、冶(ye)金(jin)、藥(yao)物精制、軍事(shi)化學(xue)防(fang)護等(deng)(deng)各個領域 。目前(qian),改性(xing)活(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)被廣泛用(yong)于(yu)污水處(chu)理(li)、大氣污染防(fang)治(zhi)等(deng)(deng)領域,在治(zhi)理(li)環境污染方面(mian)越來越顯示出其誘人的(de)美好(hao)前(qian)景。
活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)80%-90%以上由(you)碳元素(su)(su)組成,這也是(shi)活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)為疏水(shui)性吸附(fu)劑的原因。除了(le)碳元素(su)(su)外(wai)(wai),還包含(han)有兩(liang)類摻(chan)和物(wu):一類是(shi)化(hua)(hua)學結合的元素(su)(su),主要是(shi)氧和氫,這些(xie)元素(su)(su)是(shi)由(you)于未完全(quan)炭(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)而殘留在炭(tan)(tan)(tan)中(zhong),或者在活(huo)(huo)化(hua)(hua)過程中(zhong),外(wai)(wai)來的非(fei)碳元素(su)(su)與活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)表面化(hua)(hua)學結合,如用水(shui)蒸(zheng)氣(qi)活(huo)(huo)化(hua)(hua)時,活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)表面被(bei)氧化(hua)(hua)或水(shui)蒸(zheng)氣(qi)氧化(hua)(hua);另(ling)一類摻(chan)和物(wu)是(shi)灰分(fen),它是(shi)活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)的無機部(bu)分(fen)。
活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)主要原料(liao)(liao)幾乎(hu)可以是所有(you)(you)富(fu)含(han)碳(tan)的(de)有(you)(you)機(ji)(ji)材料(liao)(liao),如煤、木材、果殼(ke)、椰殼(ke)、核桃殼(ke)、杏殼(ke)、棗(zao)殼(ke)等。這(zhe)些含(han)碳(tan)材料(liao)(liao)在(zai)(zai)活化爐中(zhong)(zhong),在(zai)(zai)高溫和(he)(he)一(yi)定壓力下通(tong)過熱解作用被轉換成活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)。在(zai)(zai)此(ci)活化過程中(zhong)(zhong),巨(ju)大(da)(da)的(de)表面(mian)積和(he)(he)復雜(za)的(de)孔(kong)隙(xi)結構(gou)逐漸形成, 而所謂的(de)吸(xi)附(fu)過程正(zheng)是在(zai)(zai)這(zhe)些孔(kong)隙(xi)中(zhong)(zhong)和(he)(he)表面(mian)上進(jin)行(xing)的(de),活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong)孔(kong)隙(xi)的(de)大(da)(da)小對吸(xi)附(fu)質(zhi)有(you)(you)選(xuan)擇吸(xi)附(fu)的(de)作用,這(zhe)是由于(yu)大(da)(da)分子不能進(jin)入比(bi)它(ta)孔(kong)隙(xi)小的(de)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)孔(kong)徑內(nei)的(de)緣故。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)是由含(han)炭(tan)(tan)為主的(de)物質(zhi)作原料(liao)(liao),經高溫炭(tan)(tan)化和(he)(he)活化制得的(de)疏水(shui)性(xing)(xing)吸(xi)附(fu)劑(ji)。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)含(han)有(you)(you)大(da)(da)量微孔(kong),具有(you)(you)巨(ju)大(da)(da)無比(bi)的(de)表面(mian)積,能有(you)(you)效地去(qu)(qu)除色度、臭味,可去(qu)(qu)除二級出水(shui)中(zhong)(zhong)大(da)(da)多數有(you)(you)機(ji)(ji)污染物和(he)(he)某些無機(ji)(ji)物,包含(han)某些有(you)(you)毒的(de)重金屬。