活(huo)性(xing)炭,是(shi)(shi)黑色粉末(mo)狀或(huo)塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的(de)無定形碳(tan)(tan),也有排列規(gui)整的(de)晶體碳(tan)(tan)。活(huo)性(xing)炭中(zhong)(zhong)除碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)外(wai)(wai),還包(bao)含兩類摻和(he)物:一類是(shi)(shi)化學結合的(de)元(yuan)素(su),主要是(shi)(shi)氧和(he)氫(qing),這些(xie)元(yuan)素(su)是(shi)(shi)由于未(wei)完全炭化而殘留在炭中(zhong)(zhong),或(huo)者(zhe)在活(huo)化過程中(zhong)(zhong),外(wai)(wai)來的(de)非碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)與活(huo)性(xing)炭表面(mian)化學結合;另一類摻和(he)物是(shi)(shi)灰分(fen),它(ta)是(shi)(shi)活(huo)性(xing)炭的(de)無機部(bu)分(fen),灰分(fen)在活(huo)性(xing)碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)易造(zao)成二次污染。活(huo)性(xing)炭由于具有較強的(de)吸附(fu)性(xing),廣(guang)泛應用于生(sheng)產、生(sheng)活(huo)中(zhong)(zhong)。
活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)是經過(guo)加(jia)工(gong)(gong)處(chu)理所得的(de)(de)(de)(de)無(wu)定形碳,具有很(hen)大的(de)(de)(de)(de)比表(biao)(biao)面(mian)積,對氣(qi)體(ti)、溶(rong)液中的(de)(de)(de)(de)無(wu)機(ji)或有機(ji)物(wu)質(zhi)及膠體(ti)顆(ke)粒等(deng)都有良(liang)好的(de)(de)(de)(de)吸附能(neng)力。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)主要(yao)包括(kuo)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)作(zuo)為一(yi)種性(xing)(xing)能(neng)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)吸附劑,主要(yao)是由于(yu)其(qi)具有獨(du)特的(de)(de)(de)(de)吸附表(biao)(biao)面(mian)結構特性(xing)(xing)和表(biao)(biao)面(mian)化學性(xing)(xing)能(neng)所決定的(de)(de)(de)(de)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)化學性(xing)(xing)質(zhi)穩(wen)定,機(ji)械(xie)強度高,耐(nai)酸(suan)、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不(bu)溶(rong)于(yu)水(shui)與(yu)有機(ji)溶(rong)劑,可以再生(sheng)使用,已經廣泛地應用于(yu)化工(gong)(gong)、環(huan)保(bao)、食品(pin)加(jia)工(gong)(gong)、冶金、藥物(wu)精(jing)制(zhi)、軍事化學防護等(deng)各(ge)個(ge)領域 。目(mu)前(qian),改性(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)被廣泛用于(yu)污(wu)水(shui)處(chu)理、大氣(qi)污(wu)染(ran)防治(zhi)等(deng)領域,在治(zhi)理環(huan)境污(wu)染(ran)方面(mian)越(yue)來越(yue)顯(xian)示出其(qi)誘人的(de)(de)(de)(de)美好前(qian)景。
活性炭(tan)80%-90%以上(shang)由碳(tan)元(yuan)素組成,這也是(shi)活性炭(tan)為疏水性吸(xi)附劑(ji)的(de)原因(yin)。除了碳(tan)元(yuan)素外,還包含(han)有兩類摻和物:一類是(shi)化(hua)學結合(he)的(de)元(yuan)素,主(zhu)要是(shi)氧(yang)和氫(qing),這些元(yuan)素是(shi)由于未完全(quan)炭(tan)化(hua)而(er)殘(can)留(liu)在(zai)炭(tan)中(zhong)(zhong),或(huo)者在(zai)活化(hua)過(guo)程中(zhong)(zhong),外來的(de)非(fei)碳(tan)元(yuan)素與(yu)活性炭(tan)表(biao)面化(hua)學結合(he),如用水蒸氣活化(hua)時,活性炭(tan)表(biao)面被氧(yang)化(hua)或(huo)水蒸氣氧(yang)化(hua);另一類摻和物是(shi)灰分,它是(shi)活性炭(tan)的(de)無機部分。
活(huo)性(xing)炭的(de)(de)主要(yao)原料(liao)幾乎(hu)可(ke)以是所有富含(han)碳的(de)(de)有機(ji)材料(liao),如煤、木材、果殼(ke)、椰殼(ke)、核桃殼(ke)、杏殼(ke)、棗(zao)殼(ke)等。這些(xie)(xie)含(han)碳材料(liao)在(zai)活(huo)化爐(lu)中,在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)一定壓力下通過(guo)熱(re)解作(zuo)用(yong)被(bei)轉換成(cheng)活(huo)性(xing)炭。在(zai)此活(huo)化過(guo)程(cheng)中,巨大的(de)(de)表(biao)面積(ji)和(he)復雜(za)的(de)(de)孔(kong)(kong)隙結構(gou)逐漸形(xing)成(cheng), 而所謂(wei)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)過(guo)程(cheng)正是在(zai)這些(xie)(xie)孔(kong)(kong)隙中和(he)表(biao)面上(shang)進行(xing)的(de)(de),活(huo)性(xing)炭中孔(kong)(kong)隙的(de)(de)大小對吸(xi)(xi)附(fu)質有選擇吸(xi)(xi)附(fu)的(de)(de)作(zuo)用(yong),這是由于大分子(zi)不(bu)能進入(ru)比(bi)它孔(kong)(kong)隙小的(de)(de)活(huo)性(xing)炭孔(kong)(kong)徑(jing)內(nei)的(de)(de)緣故。活(huo)性(xing)炭是由含(han)炭為主的(de)(de)物質作(zuo)原料(liao),經高(gao)(gao)溫(wen)炭化和(he)活(huo)化制得的(de)(de)疏水性(xing)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)。活(huo)性(xing)炭含(han)有大量微(wei)孔(kong)(kong),具有巨大無比(bi)的(de)(de)表(biao)面積(ji),能有效(xiao)地去除色度(du)、臭味,可(ke)去除二級出水中大多數(shu)有機(ji)污(wu)染(ran)物和(he)某些(xie)(xie)無機(ji)物,包含(han)某些(xie)(xie)有毒的(de)(de)重金屬。