活性(xing)(xing)炭,是(shi)黑色粉末狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)或塊狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)、顆(ke)粒狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)的(de)(de)無(wu)定形碳(tan)(tan),也有排(pai)列規整的(de)(de)晶體碳(tan)(tan)。活性(xing)(xing)炭中(zhong)除(chu)碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)素外,還(huan)包(bao)含兩(liang)類(lei)(lei)摻和物(wu):一(yi)類(lei)(lei)是(shi)化(hua)學結合的(de)(de)元(yuan)(yuan)素,主要是(shi)氧和氫,這些元(yuan)(yuan)素是(shi)由于(yu)(yu)未完(wan)全(quan)炭化(hua)而殘留(liu)在(zai)炭中(zhong),或者在(zai)活化(hua)過程中(zhong),外來的(de)(de)非碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)素與活性(xing)(xing)炭表(biao)面(mian)化(hua)學結合;另(ling)一(yi)類(lei)(lei)摻和物(wu)是(shi)灰(hui)分(fen),它(ta)是(shi)活性(xing)(xing)炭的(de)(de)無(wu)機部分(fen),灰(hui)分(fen)在(zai)活性(xing)(xing)碳(tan)(tan)中(zhong)易造(zao)成二次污染。活性(xing)(xing)炭由于(yu)(yu)具有較強的(de)(de)吸附(fu)性(xing)(xing),廣泛(fan)應用于(yu)(yu)生產、生活中(zhong)。
活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料是經(jing)過加(jia)工(gong)處(chu)理所(suo)得(de)的(de)無定(ding)(ding)形碳,具有(you)很(hen)大(da)的(de)比表面積,對氣體、溶(rong)(rong)液中的(de)無機(ji)或(huo)有(you)機(ji)物質及(ji)膠體顆粒等都有(you)良好的(de)吸附(fu)能(neng)力。活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料主要包(bao)括活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料作為一(yi)種性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優良的(de)吸附(fu)劑,主要是由(you)于(yu)其具有(you)獨特的(de)吸附(fu)表面結(jie)構特性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面化(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)所(suo)決定(ding)(ding)的(de)。活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料的(de)化(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)質穩定(ding)(ding),機(ji)械(xie)強度高,耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱(re),不溶(rong)(rong)于(yu)水(shui)與有(you)機(ji)溶(rong)(rong)劑,可以再(zai)生使用(yong),已經(jing)廣泛地應用(yong)于(yu)化(hua)工(gong)、環(huan)保、食品加(jia)工(gong)、冶金(jin)、藥物精制(zhi)、軍事(shi)化(hua)學(xue)防(fang)(fang)護等各個領(ling)域(yu)(yu) 。目(mu)前(qian),改性(xing)(xing)(xing)(xing)活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料被(bei)廣泛用(yong)于(yu)污水(shui)處(chu)理、大(da)氣污染防(fang)(fang)治等領(ling)域(yu)(yu),在治理環(huan)境污染方面越來越顯(xian)示出其誘人的(de)美好前(qian)景(jing)。
活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)80%-90%以上(shang)由碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)(su)(su)組成,這也(ye)是活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)為疏水(shui)性(xing)吸附劑的(de)原因(yin)。除了碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)(su)(su)外(wai)(wai),還包含有兩類(lei)摻和(he)物:一類(lei)是化(hua)(hua)學結合(he)的(de)元(yuan)素(su)(su)(su),主要是氧(yang)和(he)氫,這些元(yuan)素(su)(su)(su)是由于未完(wan)全(quan)炭(tan)(tan)化(hua)(hua)而殘留在炭(tan)(tan)中,或者在活(huo)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)中,外(wai)(wai)來的(de)非碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)(su)(su)與(yu)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表(biao)(biao)面化(hua)(hua)學結合(he),如用水(shui)蒸氣(qi)活(huo)化(hua)(hua)時,活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表(biao)(biao)面被氧(yang)化(hua)(hua)或水(shui)蒸氣(qi)氧(yang)化(hua)(hua);另一類(lei)摻和(he)物是灰分,它是活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)無機部分。
活(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)主要原料幾乎(hu)可以是所(suo)有(you)(you)(you)(you)(you)富含(han)碳的(de)(de)有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)(ji)材(cai)(cai)料,如煤、木(mu)材(cai)(cai)、果殼(ke)、椰殼(ke)、核桃殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等。這(zhe)(zhe)些(xie)含(han)碳材(cai)(cai)料在活(huo)化(hua)(hua)爐中,在高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)(he)一定壓力下(xia)通過熱解作用被轉換成活(huo)性(xing)(xing)炭。在此活(huo)化(hua)(hua)過程(cheng)中,巨大(da)(da)的(de)(de)表面積和(he)(he)(he)復(fu)雜(za)的(de)(de)孔(kong)(kong)(kong)隙(xi)(xi)結(jie)構逐漸形成, 而所(suo)謂的(de)(de)吸(xi)附過程(cheng)正(zheng)是在這(zhe)(zhe)些(xie)孔(kong)(kong)(kong)隙(xi)(xi)中和(he)(he)(he)表面上進(jin)行(xing)的(de)(de),活(huo)性(xing)(xing)炭中孔(kong)(kong)(kong)隙(xi)(xi)的(de)(de)大(da)(da)小(xiao)對吸(xi)附質(zhi)有(you)(you)(you)(you)(you)選擇(ze)吸(xi)附的(de)(de)作用,這(zhe)(zhe)是由于大(da)(da)分(fen)子不能進(jin)入比(bi)它(ta)孔(kong)(kong)(kong)隙(xi)(xi)小(xiao)的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭孔(kong)(kong)(kong)徑內(nei)的(de)(de)緣故。活(huo)性(xing)(xing)炭是由含(han)炭為主的(de)(de)物(wu)質(zhi)作原料,經(jing)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)炭化(hua)(hua)和(he)(he)(he)活(huo)化(hua)(hua)制得的(de)(de)疏水性(xing)(xing)吸(xi)附劑。活(huo)性(xing)(xing)炭含(han)有(you)(you)(you)(you)(you)大(da)(da)量微(wei)孔(kong)(kong)(kong),具有(you)(you)(you)(you)(you)巨大(da)(da)無(wu)比(bi)的(de)(de)表面積,能有(you)(you)(you)(you)(you)效地(di)去除色度、臭味,可去除二級出水中大(da)(da)多數有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)(ji)污染(ran)物(wu)和(he)(he)(he)某些(xie)無(wu)機(ji)(ji)物(wu),包含(han)某些(xie)有(you)(you)(you)(you)(you)毒的(de)(de)重金屬。