活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan),是(shi)黑(hei)色粉(fen)末狀(zhuang)或(huo)塊狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂(feng)窩狀(zhuang)的(de)無定形(xing)碳(tan),也有排列規整的(de)晶體碳(tan)。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中除碳(tan)元(yuan)素(su)外,還包(bao)含兩類摻(chan)和物:一類是(shi)化(hua)學(xue)(xue)結合(he)的(de)元(yuan)素(su),主要是(shi)氧和氫,這些元(yuan)素(su)是(shi)由于(yu)未完全炭(tan)(tan)化(hua)而殘留在(zai)炭(tan)(tan)中,或(huo)者在(zai)活(huo)(huo)化(hua)過(guo)程中,外來的(de)非碳(tan)元(yuan)素(su)與活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面化(hua)學(xue)(xue)結合(he);另(ling)一類摻(chan)和物是(shi)灰(hui)分,它是(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)無機部(bu)分,灰(hui)分在(zai)活(huo)(huo)性(xing)碳(tan)中易造成二次污染。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)由于(yu)具有較強的(de)吸附(fu)性(xing),廣泛(fan)應用(yong)于(yu)生產、生活(huo)(huo)中。
活性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)是經過加工處理(li)所得的(de)(de)(de)無定形(xing)碳(tan),具(ju)有很大的(de)(de)(de)比(bi)表(biao)面積,對氣體(ti)、溶液中(zhong)的(de)(de)(de)無機或(huo)有機物(wu)質及膠(jiao)體(ti)顆粒(li)等都有良(liang)好的(de)(de)(de)吸(xi)附能力。活性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)主要(yao)包括活性(xing)(xing)(xing)炭(Activated Carbon , A C )和活性(xing)(xing)(xing)炭纖維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)作為一種(zhong)性(xing)(xing)(xing)能優良(liang)的(de)(de)(de)吸(xi)附劑,主要(yao)是由于(yu)其具(ju)有獨特(te)的(de)(de)(de)吸(xi)附表(biao)面結構特(te)性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面化(hua)(hua)學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能所決定的(de)(de)(de)。活性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)質穩定,機械強度(du)高,耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶于(yu)水與有機溶劑,可以再生(sheng)使(shi)用(yong),已經廣泛(fan)地(di)應用(yong)于(yu)化(hua)(hua)工、環保(bao)、食品(pin)加工、冶(ye)金、藥物(wu)精制(zhi)、軍(jun)事化(hua)(hua)學(xue)(xue)防(fang)護等各個領(ling)域 。目前(qian),改性(xing)(xing)(xing)活性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)被(bei)廣泛(fan)用(yong)于(yu)污(wu)水處理(li)、大氣污(wu)染防(fang)治等領(ling)域,在治理(li)環境(jing)污(wu)染方面越(yue)來(lai)越(yue)顯(xian)示出其誘人的(de)(de)(de)美好前(qian)景。
活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)80%-90%以上由碳元(yuan)(yuan)素(su)組成,這(zhe)也是活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)為疏水(shui)性(xing)(xing)吸附劑的原因。除(chu)了碳元(yuan)(yuan)素(su)外,還包含有兩類摻和物:一類是化(hua)學結合的元(yuan)(yuan)素(su),主要是氧(yang)和氫,這(zhe)些元(yuan)(yuan)素(su)是由于未完全炭(tan)化(hua)而(er)殘留在炭(tan)中,或(huo)者在活(huo)化(hua)過程中,外來的非碳元(yuan)(yuan)素(su)與活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表面(mian)(mian)化(hua)學結合,如用水(shui)蒸氣活(huo)化(hua)時(shi),活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表面(mian)(mian)被氧(yang)化(hua)或(huo)水(shui)蒸氣氧(yang)化(hua);另一類摻和物是灰(hui)分,它是活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的無機(ji)部分。
活(huo)性炭(tan)的(de)(de)(de)(de)主要原(yuan)料(liao)幾(ji)乎(hu)可以是所有(you)(you)富含(han)碳的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)機(ji)(ji)材料(liao),如煤、木材、果殼(ke)、椰殼(ke)、核桃殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等。這些含(han)碳材料(liao)在(zai)活(huo)化爐中,在(zai)高(gao)溫和(he)一定壓力下通過熱解作(zuo)用被(bei)轉換成活(huo)性炭(tan)。在(zai)此活(huo)化過程中,巨大的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)積和(he)復雜的(de)(de)(de)(de)孔隙(xi)結(jie)構逐漸形成, 而所謂的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)過程正是在(zai)這些孔隙(xi)中和(he)表(biao)面(mian)上進(jin)行(xing)的(de)(de)(de)(de),活(huo)性炭(tan)中孔隙(xi)的(de)(de)(de)(de)大小(xiao)對(dui)吸(xi)附(fu)質有(you)(you)選擇吸(xi)附(fu)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用,這是由于大分子(zi)不能進(jin)入比它孔隙(xi)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)活(huo)性炭(tan)孔徑內的(de)(de)(de)(de)緣故。活(huo)性炭(tan)是由含(han)炭(tan)為主的(de)(de)(de)(de)物(wu)質作(zuo)原(yuan)料(liao),經高(gao)溫炭(tan)化和(he)活(huo)化制得的(de)(de)(de)(de)疏水(shui)性吸(xi)附(fu)劑。活(huo)性炭(tan)含(han)有(you)(you)大量微孔,具有(you)(you)巨大無(wu)比的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)積,能有(you)(you)效地去除(chu)色度、臭味,可去除(chu)二級出水(shui)中大多數有(you)(you)機(ji)(ji)污(wu)染物(wu)和(he)某些無(wu)機(ji)(ji)物(wu),包含(han)某些有(you)(you)毒的(de)(de)(de)(de)重金屬。