活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan),是(shi)黑色(se)粉末狀(zhuang)或塊(kuai)狀(zhuang)、顆(ke)粒(li)狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的(de)無定形碳,也有排列(lie)規整的(de)晶體碳。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)除碳元素(su)外(wai),還(huan)包(bao)含兩類(lei)摻和物(wu):一類(lei)是(shi)化(hua)學結合(he)的(de)元素(su),主要是(shi)氧和氫(qing),這(zhe)些元素(su)是(shi)由(you)于未完(wan)全炭(tan)化(hua)而殘(can)留(liu)在炭(tan)中(zhong),或者在活(huo)(huo)化(hua)過程中(zhong),外(wai)來(lai)的(de)非碳元素(su)與活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面化(hua)學結合(he);另(ling)一類(lei)摻和物(wu)是(shi)灰分,它是(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)無機部分,灰分在活(huo)(huo)性(xing)(xing)碳中(zhong)易造成二次污染。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)由(you)于具有較(jiao)強的(de)吸(xi)附性(xing)(xing),廣泛應用于生(sheng)產(chan)、生(sheng)活(huo)(huo)中(zhong)。
活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)是經(jing)過(guo)加工(gong)處(chu)理所得的(de)(de)(de)無定(ding)形碳,具有(you)很大的(de)(de)(de)比表面(mian)積,對(dui)氣體、溶液(ye)中的(de)(de)(de)無機或有(you)機物(wu)質(zhi)及膠(jiao)體顆粒等(deng)都有(you)良(liang)(liang)好(hao)的(de)(de)(de)吸附能(neng)(neng)力。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)主(zhu)(zhu)要(yao)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(deng)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)作為一種性(xing)(xing)能(neng)(neng)優良(liang)(liang)的(de)(de)(de)吸附劑,主(zhu)(zhu)要(yao)是由于(yu)(yu)其具有(you)獨特(te)的(de)(de)(de)吸附表面(mian)結構特(te)性(xing)(xing)和表面(mian)化(hua)(hua)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)所決定(ding)的(de)(de)(de)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學性(xing)(xing)質(zhi)穩定(ding),機械強(qiang)度高,耐酸、耐堿、耐熱,不溶于(yu)(yu)水與有(you)機溶劑,可以再生使用(yong),已經(jing)廣(guang)泛地應(ying)用(yong)于(yu)(yu)化(hua)(hua)工(gong)、環保、食品(pin)加工(gong)、冶金、藥物(wu)精制、軍事化(hua)(hua)學防護(hu)等(deng)各個領(ling)域 。目前,改性(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)被廣(guang)泛用(yong)于(yu)(yu)污水處(chu)理、大氣污染(ran)防治等(deng)領(ling)域,在治理環境污染(ran)方(fang)面(mian)越(yue)來(lai)越(yue)顯示出(chu)其誘人的(de)(de)(de)美好(hao)前景。
活性(xing)(xing)炭(tan)80%-90%以上(shang)由碳(tan)(tan)元素(su)(su)組(zu)成,這(zhe)(zhe)也是活性(xing)(xing)炭(tan)為疏水性(xing)(xing)吸附劑的(de)(de)(de)原因。除了(le)碳(tan)(tan)元素(su)(su)外,還(huan)包含有兩(liang)類(lei)(lei)摻(chan)和物:一類(lei)(lei)是化(hua)學結合的(de)(de)(de)元素(su)(su),主(zhu)要是氧和氫,這(zhe)(zhe)些元素(su)(su)是由于未完全(quan)炭(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)中(zhong),或者(zhe)在活化(hua)過程中(zhong),外來(lai)的(de)(de)(de)非碳(tan)(tan)元素(su)(su)與活性(xing)(xing)炭(tan)表面(mian)化(hua)學結合,如用(yong)水蒸氣(qi)活化(hua)時,活性(xing)(xing)炭(tan)表面(mian)被氧化(hua)或水蒸氣(qi)氧化(hua);另一類(lei)(lei)摻(chan)和物是灰分,它是活性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)無(wu)機部分。
活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)主要原料(liao)幾乎可以是所(suo)有(you)富含(han)碳(tan)的(de)(de)有(you)機材料(liao),如煤、木材、果殼(ke)、椰(ye)殼(ke)、核桃殼(ke)、杏(xing)殼(ke)、棗殼(ke)等。這(zhe)些(xie)(xie)含(han)碳(tan)材料(liao)在(zai)活(huo)化爐中(zhong)(zhong),在(zai)高溫和一定壓(ya)力下通(tong)過(guo)熱解(jie)作用(yong)被轉換成(cheng)活(huo)性(xing)炭(tan)。在(zai)此活(huo)化過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong),巨大的(de)(de)表(biao)面(mian)積(ji)和復雜(za)的(de)(de)孔(kong)(kong)隙結(jie)構逐漸(jian)形成(cheng), 而所(suo)謂的(de)(de)吸(xi)附(fu)過(guo)程(cheng)正(zheng)是在(zai)這(zhe)些(xie)(xie)孔(kong)(kong)隙中(zhong)(zhong)和表(biao)面(mian)上進(jin)行的(de)(de),活(huo)性(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)孔(kong)(kong)隙的(de)(de)大小(xiao)對(dui)吸(xi)附(fu)質有(you)選擇吸(xi)附(fu)的(de)(de)作用(yong),這(zhe)是由(you)于大分子不(bu)能(neng)(neng)進(jin)入比(bi)它(ta)孔(kong)(kong)隙小(xiao)的(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)孔(kong)(kong)徑(jing)內的(de)(de)緣(yuan)故。活(huo)性(xing)炭(tan)是由(you)含(han)炭(tan)為主的(de)(de)物質作原料(liao),經(jing)高溫炭(tan)化和活(huo)化制得的(de)(de)疏(shu)水(shui)性(xing)吸(xi)附(fu)劑。活(huo)性(xing)炭(tan)含(han)有(you)大量微孔(kong)(kong),具有(you)巨大無比(bi)的(de)(de)表(biao)面(mian)積(ji),能(neng)(neng)有(you)效地(di)去除(chu)色度、臭(chou)味,可去除(chu)二級出(chu)水(shui)中(zhong)(zhong)大多數有(you)機污(wu)染(ran)物和某些(xie)(xie)無機物,包含(han)某些(xie)(xie)有(you)毒的(de)(de)重金屬。