活性炭,是黑(hei)色(se)粉末(mo)狀或(huo)塊狀、顆粒狀、蜂窩(wo)狀的(de)(de)無定形碳(tan),也有排列規整的(de)(de)晶(jing)體碳(tan)。活性炭中(zhong)除碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)外,還包含兩類摻(chan)和(he)物:一類是化學結(jie)合(he)的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su),主要是氧和(he)氫,這些(xie)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)是由于(yu)未完全炭化而(er)殘留在(zai)(zai)炭中(zhong),或(huo)者(zhe)在(zai)(zai)活化過程中(zhong),外來的(de)(de)非碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)與活性炭表面(mian)化學結(jie)合(he);另一類摻(chan)和(he)物是灰(hui)分(fen),它是活性炭的(de)(de)無機部分(fen),灰(hui)分(fen)在(zai)(zai)活性碳(tan)中(zhong)易造成二次污染。活性炭由于(yu)具有較強(qiang)的(de)(de)吸附(fu)性,廣泛應用(yong)于(yu)生(sheng)產、生(sheng)活中(zhong)。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)料(liao)是(shi)經過加工處理所(suo)得的(de)(de)無(wu)(wu)定形碳,具(ju)有很(hen)大的(de)(de)比表面積,對氣體、溶(rong)液中(zhong)的(de)(de)無(wu)(wu)機(ji)(ji)或有機(ji)(ji)物(wu)質(zhi)及膠體顆粒(li)等(deng)都有良好(hao)的(de)(de)吸附能力。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)料(liao)主要包括活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)纖(xian)維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)料(liao)作為一(yi)種(zhong)性(xing)(xing)(xing)能優良的(de)(de)吸附劑(ji),主要是(shi)由(you)于(yu)其具(ju)有獨特的(de)(de)吸附表面結構特性(xing)(xing)(xing)和表面化(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能所(suo)決定的(de)(de)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)料(liao)的(de)(de)化(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)質(zhi)穩定,機(ji)(ji)械(xie)強度高,耐酸、耐堿、耐熱(re),不溶(rong)于(yu)水(shui)(shui)與(yu)有機(ji)(ji)溶(rong)劑(ji),可以再生(sheng)使用,已經廣(guang)泛(fan)地應用于(yu)化(hua)工、環保(bao)、食品加工、冶金、藥物(wu)精制(zhi)、軍事化(hua)學(xue)防(fang)護等(deng)各個領(ling)域 。目前(qian),改性(xing)(xing)(xing)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)料(liao)被廣(guang)泛(fan)用于(yu)污水(shui)(shui)處理、大氣污染防(fang)治等(deng)領(ling)域,在治理環境污染方(fang)面越來(lai)越顯示出其誘人的(de)(de)美好(hao)前(qian)景(jing)。
活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)80%-90%以上由(you)碳元(yuan)素(su)組(zu)成(cheng),這也是(shi)(shi)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)為疏水性(xing)(xing)吸附劑的原因。除了碳元(yuan)素(su)外,還包含有兩類(lei)摻(chan)和物(wu):一類(lei)是(shi)(shi)化(hua)(hua)(hua)學結(jie)合(he)(he)的元(yuan)素(su),主要是(shi)(shi)氧和氫,這些元(yuan)素(su)是(shi)(shi)由(you)于(yu)未(wei)完全炭(tan)化(hua)(hua)(hua)而殘留在(zai)(zai)炭(tan)中(zhong),或(huo)者在(zai)(zai)活(huo)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程中(zhong),外來的非碳元(yuan)素(su)與活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表面化(hua)(hua)(hua)學結(jie)合(he)(he),如用水蒸(zheng)氣(qi)活(huo)化(hua)(hua)(hua)時,活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表面被氧化(hua)(hua)(hua)或(huo)水蒸(zheng)氣(qi)氧化(hua)(hua)(hua);另一類(lei)摻(chan)和物(wu)是(shi)(shi)灰分,它(ta)是(shi)(shi)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的無機部分。
活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭的(de)(de)主要(yao)原料(liao)(liao)幾乎可以是(shi)所有(you)富(fu)含(han)(han)(han)碳的(de)(de)有(you)機(ji)材料(liao)(liao),如(ru)煤、木材、果殼(ke)、椰殼(ke)、核桃(tao)殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等。這些含(han)(han)(han)碳材料(liao)(liao)在活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)爐中(zhong)(zhong),在高溫和(he)一定(ding)壓力下通(tong)過(guo)熱解(jie)作用被轉換成(cheng)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭。在此活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)過(guo)程中(zhong)(zhong),巨大(da)(da)的(de)(de)表(biao)面(mian)積(ji)和(he)復雜(za)的(de)(de)孔(kong)隙結構逐漸(jian)形成(cheng), 而所謂的(de)(de)吸附過(guo)程正是(shi)在這些孔(kong)隙中(zhong)(zhong)和(he)表(biao)面(mian)上進(jin)行的(de)(de),活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭中(zhong)(zhong)孔(kong)隙的(de)(de)大(da)(da)小對吸附質(zhi)有(you)選擇吸附的(de)(de)作用,這是(shi)由(you)于大(da)(da)分子不能(neng)進(jin)入比(bi)它孔(kong)隙小的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭孔(kong)徑(jing)內的(de)(de)緣故(gu)。活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭是(shi)由(you)含(han)(han)(han)炭為主的(de)(de)物(wu)質(zhi)作原料(liao)(liao),經高溫炭化(hua)和(he)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)制得的(de)(de)疏(shu)水性(xing)(xing)(xing)吸附劑。活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭含(han)(han)(han)有(you)大(da)(da)量(liang)微(wei)孔(kong),具有(you)巨大(da)(da)無比(bi)的(de)(de)表(biao)面(mian)積(ji),能(neng)有(you)效地(di)去除色度、臭(chou)味,可去除二級(ji)出水中(zhong)(zhong)大(da)(da)多數有(you)機(ji)污染物(wu)和(he)某些無機(ji)物(wu),包含(han)(han)(han)某些有(you)毒(du)的(de)(de)重金屬。