活(huo)性炭(tan),是(shi)(shi)黑(hei)(hei)色粉末狀或塊(kuai)狀、顆(ke)粒狀、蜂窩狀的(de)(de)無定形碳(tan),也有(you)排列(lie)規整的(de)(de)晶(jing)體碳(tan)。活(huo)性炭(tan)中除碳(tan)元(yuan)素外,還包含兩(liang)類摻和物(wu):一類是(shi)(shi)化(hua)學(xue)結(jie)(jie)合的(de)(de)元(yuan)素,主要是(shi)(shi)氧(yang)和氫,這(zhe)些元(yuan)素是(shi)(shi)由(you)于未(wei)完全炭(tan)化(hua)而(er)殘留在炭(tan)中,或者在活(huo)化(hua)過程(cheng)中,外來的(de)(de)非(fei)碳(tan)元(yuan)素與活(huo)性炭(tan)表面化(hua)學(xue)結(jie)(jie)合;另一類摻和物(wu)是(shi)(shi)灰分(fen),它(ta)是(shi)(shi)活(huo)性炭(tan)的(de)(de)無機(ji)部分(fen),灰分(fen)在活(huo)性碳(tan)中易造成二次污(wu)染。活(huo)性炭(tan)由(you)于具有(you)較強的(de)(de)吸附性,廣泛(fan)應用于生(sheng)產、生(sheng)活(huo)中。
活性(xing)炭材(cai)(cai)料是經過加工處理(li)所得的(de)無(wu)定(ding)形碳,具有很大的(de)比表(biao)面(mian)(mian)積(ji),對氣體(ti)、溶液中的(de)無(wu)機(ji)或有機(ji)物(wu)質及膠(jiao)體(ti)顆粒(li)等(deng)都有良(liang)(liang)好的(de)吸附(fu)(fu)能(neng)力。活性(xing)炭材(cai)(cai)料主要(yao)(yao)包括(kuo)活性(xing)炭(Activated Carbon , A C )和(he)活性(xing)炭纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活性(xing)炭材(cai)(cai)料作為一種性(xing)能(neng)優良(liang)(liang)的(de)吸附(fu)(fu)劑(ji),主要(yao)(yao)是由于(yu)其具有獨(du)特(te)的(de)吸附(fu)(fu)表(biao)面(mian)(mian)結構特(te)性(xing)和(he)表(biao)面(mian)(mian)化(hua)(hua)學性(xing)能(neng)所決定(ding)的(de)。活性(xing)炭材(cai)(cai)料的(de)化(hua)(hua)學性(xing)質穩定(ding),機(ji)械強(qiang)度高,耐(nai)(nai)酸、耐(nai)(nai)堿、耐(nai)(nai)熱,不(bu)溶于(yu)水(shui)與(yu)有機(ji)溶劑(ji),可以再生使用,已經廣(guang)泛(fan)(fan)地(di)應(ying)用于(yu)化(hua)(hua)工、環(huan)保、食品加工、冶(ye)金、藥物(wu)精(jing)制、軍事化(hua)(hua)學防護等(deng)各個領域(yu) 。目前,改性(xing)活性(xing)炭材(cai)(cai)料被廣(guang)泛(fan)(fan)用于(yu)污水(shui)處理(li)、大氣污染防治等(deng)領域(yu),在治理(li)環(huan)境污染方面(mian)(mian)越來越顯示出其誘人的(de)美好前景(jing)。
活性炭(tan)(tan)80%-90%以上(shang)由碳元(yuan)素組成,這也是(shi)(shi)活性炭(tan)(tan)為(wei)疏水性吸附(fu)劑的(de)原因。除了碳元(yuan)素外,還包含有兩類(lei)(lei)摻(chan)和(he)(he)物:一(yi)類(lei)(lei)是(shi)(shi)化(hua)學(xue)結合的(de)元(yuan)素,主要(yao)是(shi)(shi)氧(yang)(yang)和(he)(he)氫,這些元(yuan)素是(shi)(shi)由于未完(wan)全(quan)炭(tan)(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong),或(huo)者在活化(hua)過程(cheng)中(zhong)(zhong),外來的(de)非(fei)碳元(yuan)素與活性炭(tan)(tan)表(biao)面化(hua)學(xue)結合,如用水蒸氣(qi)活化(hua)時,活性炭(tan)(tan)表(biao)面被氧(yang)(yang)化(hua)或(huo)水蒸氣(qi)氧(yang)(yang)化(hua);另一(yi)類(lei)(lei)摻(chan)和(he)(he)物是(shi)(shi)灰分,它是(shi)(shi)活性炭(tan)(tan)的(de)無機部(bu)分。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)(de)主要原(yuan)料幾乎(hu)可以是(shi)所(suo)有(you)(you)富含(han)(han)碳的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)機材(cai)料,如煤(mei)、木材(cai)、果殼、椰(ye)殼、核桃殼、杏殼、棗殼等。這(zhe)些(xie)(xie)含(han)(han)碳材(cai)料在(zai)活(huo)(huo)(huo)化(hua)爐(lu)中,在(zai)高溫和(he)一(yi)定壓力下通過熱解(jie)作用被轉(zhuan)換成活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)。在(zai)此活(huo)(huo)(huo)化(hua)過程(cheng)中,巨大的(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)積和(he)復雜的(de)(de)(de)(de)孔隙結構逐漸形成, 而所(suo)謂(wei)的(de)(de)(de)(de)吸附(fu)過程(cheng)正(zheng)是(shi)在(zai)這(zhe)些(xie)(xie)孔隙中和(he)表面(mian)(mian)上進(jin)行(xing)的(de)(de)(de)(de),活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)中孔隙的(de)(de)(de)(de)大小(xiao)對吸附(fu)質有(you)(you)選擇(ze)吸附(fu)的(de)(de)(de)(de)作用,這(zhe)是(shi)由于大分子不能(neng)進(jin)入(ru)比它孔隙小(xiao)的(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)孔徑內的(de)(de)(de)(de)緣(yuan)故。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)是(shi)由含(han)(han)炭(tan)為主的(de)(de)(de)(de)物質作原(yuan)料,經高溫炭(tan)化(hua)和(he)活(huo)(huo)(huo)化(hua)制得(de)的(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)(xing)(xing)吸附(fu)劑。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)含(han)(han)有(you)(you)大量微孔,具(ju)有(you)(you)巨大無比的(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)積,能(neng)有(you)(you)效地去除色度、臭(chou)味,可去除二(er)級(ji)出水中大多數有(you)(you)機污(wu)染物和(he)某些(xie)(xie)無機物,包(bao)含(han)(han)某些(xie)(xie)有(you)(you)毒的(de)(de)(de)(de)重金屬(shu)。