活(huo)(huo)性(xing)炭,是(shi)黑色粉末狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)或塊狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)、顆粒狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)的(de)無定形碳(tan),也(ye)有排列規整的(de)晶體碳(tan)。活(huo)(huo)性(xing)炭中(zhong)除(chu)碳(tan)元素(su)(su)外(wai)(wai),還包含兩類(lei)摻和物:一類(lei)是(shi)化學結合的(de)元素(su)(su),主(zhu)要(yao)是(shi)氧(yang)和氫,這(zhe)些元素(su)(su)是(shi)由(you)于(yu)未完全(quan)炭化而殘留在炭中(zhong),或者在活(huo)(huo)化過程中(zhong),外(wai)(wai)來的(de)非(fei)碳(tan)元素(su)(su)與活(huo)(huo)性(xing)炭表(biao)面化學結合;另一類(lei)摻和物是(shi)灰(hui)分,它是(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭的(de)無機(ji)部(bu)分,灰(hui)分在活(huo)(huo)性(xing)碳(tan)中(zhong)易造成二次污染。活(huo)(huo)性(xing)炭由(you)于(yu)具有較強的(de)吸附性(xing),廣泛應用于(yu)生(sheng)產、生(sheng)活(huo)(huo)中(zhong)。
活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)(liao)是經(jing)過(guo)加工(gong)處理所(suo)得的(de)無定形碳,具有很大的(de)比表(biao)面(mian)(mian)積,對氣體(ti)(ti)、溶液中的(de)無機或(huo)有機物質(zhi)及(ji)膠(jiao)體(ti)(ti)顆粒等都有良好(hao)(hao)的(de)吸附能(neng)(neng)力。活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)(liao)主(zhu)要包括活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)(liao)作(zuo)為一種(zhong)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)良的(de)吸附劑(ji),主(zhu)要是由(you)于其具有獨特(te)的(de)吸附表(biao)面(mian)(mian)結構特(te)性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)(mian)化(hua)(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)所(suo)決定的(de)。活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)(liao)的(de)化(hua)(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)質(zhi)穩定,機械強(qiang)度高,耐(nai)(nai)(nai)酸、耐(nai)(nai)(nai)堿(jian)、耐(nai)(nai)(nai)熱,不溶于水與有機溶劑(ji),可以再生使用,已經(jing)廣(guang)泛地應用于化(hua)(hua)工(gong)、環(huan)保(bao)、食品加工(gong)、冶金、藥物精制、軍(jun)事化(hua)(hua)學(xue)防護等各個(ge)領(ling)域 。目前,改性(xing)(xing)(xing)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)(liao)被廣(guang)泛用于污水處理、大氣污染(ran)防治等領(ling)域,在治理環(huan)境污染(ran)方面(mian)(mian)越(yue)來(lai)越(yue)顯示(shi)出其誘(you)人的(de)美好(hao)(hao)前景。
活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)80%-90%以(yi)上由碳元(yuan)素(su)組成,這(zhe)也(ye)是(shi)活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)為疏水性吸(xi)附劑的原因。除了碳元(yuan)素(su)外,還包含有(you)兩(liang)類摻和(he)物:一類是(shi)化(hua)學(xue)結合的元(yuan)素(su),主(zhu)要是(shi)氧(yang)和(he)氫,這(zhe)些元(yuan)素(su)是(shi)由于未(wei)完全炭(tan)(tan)(tan)化(hua)而(er)殘留(liu)在炭(tan)(tan)(tan)中,或(huo)者在活(huo)(huo)化(hua)過程中,外來的非(fei)碳元(yuan)素(su)與活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)表面化(hua)學(xue)結合,如用水蒸氣活(huo)(huo)化(hua)時,活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)表面被(bei)氧(yang)化(hua)或(huo)水蒸氣氧(yang)化(hua);另一類摻和(he)物是(shi)灰分(fen),它是(shi)活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)的無機(ji)部分(fen)。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)主要原(yuan)料(liao)幾乎(hu)可(ke)以是(shi)所有(you)(you)(you)富含(han)碳的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)材(cai)料(liao),如(ru)煤(mei)、木材(cai)、果殼、椰殼、核(he)桃殼、杏殼、棗殼等。這些含(han)碳材(cai)料(liao)在(zai)活(huo)化爐中(zhong),在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)和一定(ding)壓力下通過熱解作用被(bei)轉換成(cheng)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)。在(zai)此(ci)活(huo)化過程中(zhong),巨大(da)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)積和復雜(za)的(de)(de)(de)(de)孔隙結構逐漸(jian)形(xing)成(cheng), 而所謂的(de)(de)(de)(de)吸附(fu)過程正是(shi)在(zai)這些孔隙中(zhong)和表面(mian)(mian)(mian)上(shang)進行(xing)的(de)(de)(de)(de),活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)中(zhong)孔隙的(de)(de)(de)(de)大(da)小(xiao)對吸附(fu)質(zhi)有(you)(you)(you)選擇吸附(fu)的(de)(de)(de)(de)作用,這是(shi)由(you)于大(da)分子不能進入比它(ta)孔隙小(xiao)的(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)孔徑(jing)內的(de)(de)(de)(de)緣故。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)是(shi)由(you)含(han)炭(tan)(tan)(tan)為主的(de)(de)(de)(de)物質(zhi)作原(yuan)料(liao),經高(gao)溫(wen)(wen)炭(tan)(tan)(tan)化和活(huo)化制(zhi)得的(de)(de)(de)(de)疏(shu)水(shui)性(xing)(xing)(xing)吸附(fu)劑(ji)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)含(han)有(you)(you)(you)大(da)量微孔,具有(you)(you)(you)巨大(da)無比的(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)積,能有(you)(you)(you)效地去(qu)(qu)除色(se)度、臭味,可(ke)去(qu)(qu)除二級出水(shui)中(zhong)大(da)多數有(you)(you)(you)機(ji)(ji)污染物和某些無機(ji)(ji)物,包含(han)某些有(you)(you)(you)毒的(de)(de)(de)(de)重金屬。