活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭,是黑色粉末(mo)狀(zhuang)或塊狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的(de)無定形(xing)碳(tan),也(ye)有排列(lie)規整的(de)晶體碳(tan)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭中除(chu)碳(tan)元(yuan)素(su)外,還包含兩類(lei)摻和物(wu):一類(lei)是化學結(jie)合的(de)元(yuan)素(su),主要是氧和氫,這些元(yuan)素(su)是由(you)于未(wei)完全炭化而殘(can)留在(zai)炭中,或者在(zai)活(huo)(huo)化過程中,外來的(de)非碳(tan)元(yuan)素(su)與活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭表面化學結(jie)合;另一類(lei)摻和物(wu)是灰分(fen),它(ta)是活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的(de)無機部(bu)分(fen),灰分(fen)在(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)碳(tan)中易造成二次(ci)污(wu)染(ran)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭由(you)于具有較強的(de)吸附性(xing)(xing),廣泛應用于生產、生活(huo)(huo)中。
活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)是經過(guo)加工處理(li)(li)所(suo)得(de)的(de)無定(ding)形碳,具(ju)有(you)(you)很(hen)大的(de)比表面(mian)積,對氣體、溶(rong)(rong)液(ye)中的(de)無機(ji)或有(you)(you)機(ji)物質及膠體顆粒(li)等都(dou)有(you)(you)良(liang)好的(de)吸附能力。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)主(zhu)要包(bao)括(kuo)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)作為(wei)一種性(xing)(xing)能優良(liang)的(de)吸附劑,主(zhu)要是由于(yu)(yu)其(qi)具(ju)有(you)(you)獨(du)特的(de)吸附表面(mian)結構特性(xing)(xing)和表面(mian)化(hua)(hua)學性(xing)(xing)能所(suo)決(jue)定(ding)的(de)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)的(de)化(hua)(hua)學性(xing)(xing)質穩(wen)定(ding),機(ji)械強度高,耐酸(suan)、耐堿、耐熱(re),不溶(rong)(rong)于(yu)(yu)水(shui)(shui)與有(you)(you)機(ji)溶(rong)(rong)劑,可以再生使用,已經廣泛(fan)地應(ying)用于(yu)(yu)化(hua)(hua)工、環(huan)保、食品加工、冶金、藥物精制(zhi)、軍事化(hua)(hua)學防護等各個(ge)領域(yu)(yu) 。目前,改性(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)被廣泛(fan)用于(yu)(yu)污(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)、大氣污(wu)染(ran)防治(zhi)等領域(yu)(yu),在治(zhi)理(li)(li)環(huan)境污(wu)染(ran)方面(mian)越(yue)來越(yue)顯示出(chu)其(qi)誘人的(de)美好前景。
活性(xing)炭(tan)(tan)80%-90%以(yi)上由(you)碳元(yuan)素組成,這(zhe)也是(shi)活性(xing)炭(tan)(tan)為疏水(shui)性(xing)吸附劑(ji)的原因(yin)。除了碳元(yuan)素外(wai),還包含有兩類摻(chan)和物(wu):一(yi)類是(shi)化學(xue)結合(he)的元(yuan)素,主要是(shi)氧和氫,這(zhe)些(xie)元(yuan)素是(shi)由(you)于未完全炭(tan)(tan)化而(er)殘留在(zai)(zai)炭(tan)(tan)中,或者在(zai)(zai)活化過(guo)程中,外(wai)來的非碳元(yuan)素與(yu)活性(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面(mian)化學(xue)結合(he),如用水(shui)蒸(zheng)(zheng)氣活化時(shi),活性(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面(mian)被氧化或水(shui)蒸(zheng)(zheng)氣氧化;另(ling)一(yi)類摻(chan)和物(wu)是(shi)灰(hui)分(fen),它是(shi)活性(xing)炭(tan)(tan)的無機部分(fen)。
活(huo)性炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要原(yuan)料(liao)(liao)幾乎可以是所有富(fu)含(han)碳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有機(ji)材料(liao)(liao),如煤、木材、果殼(ke)、椰殼(ke)、核桃殼(ke)、杏(xing)殼(ke)、棗殼(ke)等。這些(xie)含(han)碳材料(liao)(liao)在(zai)(zai)活(huo)化爐中(zhong),在(zai)(zai)高溫和(he)(he)(he)一定壓力下通過(guo)熱(re)解作(zuo)用被轉換成活(huo)性炭(tan)(tan)。在(zai)(zai)此活(huo)化過(guo)程中(zhong),巨(ju)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面積和(he)(he)(he)復雜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔隙結構逐漸形成, 而所謂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸附(fu)(fu)(fu)過(guo)程正是在(zai)(zai)這些(xie)孔隙中(zhong)和(he)(he)(he)表(biao)(biao)面上(shang)進行的(de)(de)(de)(de)(de)(de),活(huo)性炭(tan)(tan)中(zhong)孔隙的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大小(xiao)對吸附(fu)(fu)(fu)質有選擇吸附(fu)(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用,這是由(you)(you)于大分子不能進入(ru)比(bi)它孔隙小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性炭(tan)(tan)孔徑(jing)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)緣故。活(huo)性炭(tan)(tan)是由(you)(you)含(han)炭(tan)(tan)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)質作(zuo)原(yuan)料(liao)(liao),經(jing)高溫炭(tan)(tan)化和(he)(he)(he)活(huo)化制得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)疏水性吸附(fu)(fu)(fu)劑。活(huo)性炭(tan)(tan)含(han)有大量(liang)微(wei)孔,具有巨(ju)大無比(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面積,能有效(xiao)地去除色(se)度、臭味,可去除二級出(chu)水中(zhong)大多數有機(ji)污染(ran)物(wu)和(he)(he)(he)某些(xie)無機(ji)物(wu),包(bao)含(han)某些(xie)有毒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重金屬。