活(huo)性(xing)(xing)炭(tan),是黑(hei)色粉(fen)末狀(zhuang)或(huo)塊狀(zhuang)、顆(ke)粒狀(zhuang)、蜂窩(wo)狀(zhuang)的(de)(de)(de)無定形碳(tan)(tan),也(ye)有排列規整的(de)(de)(de)晶(jing)體碳(tan)(tan)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)除碳(tan)(tan)元素(su)(su)外,還包(bao)含兩類(lei)(lei)摻(chan)和(he)物:一類(lei)(lei)是化學結(jie)合的(de)(de)(de)元素(su)(su),主要是氧(yang)和(he)氫,這(zhe)些元素(su)(su)是由于未完全炭(tan)化而(er)殘留在炭(tan)中(zhong),或(huo)者在活(huo)化過程(cheng)中(zhong),外來(lai)的(de)(de)(de)非碳(tan)(tan)元素(su)(su)與(yu)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面化學結(jie)合;另一類(lei)(lei)摻(chan)和(he)物是灰(hui)分(fen),它是活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)無機部分(fen),灰(hui)分(fen)在活(huo)性(xing)(xing)碳(tan)(tan)中(zhong)易(yi)造成二(er)次(ci)污染。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)由于具有較強的(de)(de)(de)吸附性(xing)(xing),廣泛應(ying)用于生(sheng)產、生(sheng)活(huo)中(zhong)。
活(huo)性(xing)炭(tan)材(cai)料是(shi)經(jing)過(guo)加工處理所(suo)(suo)得的(de)無定形碳,具有(you)很大的(de)比表面積,對氣體、溶(rong)液(ye)中的(de)無機(ji)(ji)或有(you)機(ji)(ji)物(wu)質及膠體顆粒等(deng)都有(you)良好的(de)吸附(fu)能(neng)力。活(huo)性(xing)炭(tan)材(cai)料主要包(bao)括(kuo)活(huo)性(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)性(xing)炭(tan)纖(xian)維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)性(xing)炭(tan)材(cai)料作為(wei)一種性(xing)能(neng)優(you)良的(de)吸附(fu)劑,主要是(shi)由于(yu)其具有(you)獨特的(de)吸附(fu)表面結(jie)構特性(xing)和表面化學性(xing)能(neng)所(suo)(suo)決(jue)定的(de)。活(huo)性(xing)炭(tan)材(cai)料的(de)化學性(xing)質穩定,機(ji)(ji)械強(qiang)度高,耐酸、耐堿、耐熱,不(bu)溶(rong)于(yu)水與有(you)機(ji)(ji)溶(rong)劑,可以再(zai)生(sheng)使用,已經(jing)廣泛(fan)地應用于(yu)化工、環(huan)(huan)保、食品(pin)加工、冶金(jin)、藥物(wu)精制、軍事(shi)化學防護等(deng)各個領域 。目前,改性(xing)活(huo)性(xing)炭(tan)材(cai)料被廣泛(fan)用于(yu)污水處理、大氣污染(ran)防治等(deng)領域,在(zai)治理環(huan)(huan)境(jing)污染(ran)方面越來越顯示(shi)出其誘人的(de)美好前景。
活性(xing)炭80%-90%以上(shang)由(you)碳(tan)(tan)元素組(zu)成,這也是(shi)活性(xing)炭為(wei)疏(shu)水性(xing)吸(xi)附劑(ji)的(de)原因。除了碳(tan)(tan)元素外,還包含有兩(liang)類摻(chan)和(he)(he)物(wu):一類是(shi)化(hua)(hua)學結合的(de)元素,主要是(shi)氧和(he)(he)氫,這些(xie)元素是(shi)由(you)于(yu)未(wei)完(wan)全炭化(hua)(hua)而殘留在炭中,或者在活化(hua)(hua)過程中,外來的(de)非(fei)碳(tan)(tan)元素與活性(xing)炭表面化(hua)(hua)學結合,如用水蒸氣活化(hua)(hua)時(shi),活性(xing)炭表面被(bei)氧化(hua)(hua)或水蒸氣氧化(hua)(hua);另一類摻(chan)和(he)(he)物(wu)是(shi)灰分,它是(shi)活性(xing)炭的(de)無機部分。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)主要(yao)原料幾(ji)乎(hu)可以是(shi)所(suo)有富(fu)含(han)(han)碳(tan)的(de)(de)(de)有機(ji)材料,如煤、木(mu)材、果殼、椰(ye)殼、核桃殼、杏(xing)殼、棗殼等(deng)。這些(xie)含(han)(han)碳(tan)材料在(zai)活(huo)(huo)化(hua)爐中(zhong)(zhong)(zhong),在(zai)高(gao)溫和(he)一定壓力下(xia)通過(guo)熱(re)解(jie)作(zuo)用(yong)被轉換成活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)。在(zai)此活(huo)(huo)化(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong),巨(ju)大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)表面(mian)積和(he)復雜的(de)(de)(de)孔隙結構逐漸形(xing)成, 而所(suo)謂的(de)(de)(de)吸附(fu)(fu)過(guo)程(cheng)正是(shi)在(zai)這些(xie)孔隙中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)表面(mian)上進行的(de)(de)(de),活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)孔隙的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)小對吸附(fu)(fu)質(zhi)有選擇吸附(fu)(fu)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),這是(shi)由(you)于(yu)大(da)(da)(da)分(fen)子不能進入比它孔隙小的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)孔徑內的(de)(de)(de)緣故(gu)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)是(shi)由(you)含(han)(han)炭(tan)(tan)(tan)為主的(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)作(zuo)原料,經(jing)高(gao)溫炭(tan)(tan)(tan)化(hua)和(he)活(huo)(huo)化(hua)制得的(de)(de)(de)疏水性(xing)(xing)(xing)吸附(fu)(fu)劑(ji)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)含(han)(han)有大(da)(da)(da)量微孔,具有巨(ju)大(da)(da)(da)無(wu)比的(de)(de)(de)表面(mian)積,能有效(xiao)地去除色度、臭味,可去除二級(ji)出(chu)水中(zhong)(zhong)(zhong)大(da)(da)(da)多數(shu)有機(ji)污染物(wu)和(he)某些(xie)無(wu)機(ji)物(wu),包(bao)含(han)(han)某些(xie)有毒的(de)(de)(de)重金屬。