活性(xing)(xing)(xing)炭,是(shi)黑(hei)色粉末狀(zhuang)或塊狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的(de)無(wu)定(ding)形碳(tan)(tan),也有排列規整的(de)晶體碳(tan)(tan)。活性(xing)(xing)(xing)炭中除(chu)碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)素(su)(su)外,還包含兩類(lei)摻和物:一(yi)類(lei)是(shi)化學結合(he)的(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su),主要是(shi)氧和氫,這些元(yuan)(yuan)素(su)(su)是(shi)由于未完(wan)全炭化而殘留在(zai)炭中,或者在(zai)活化過(guo)程中,外來的(de)非碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)素(su)(su)與活性(xing)(xing)(xing)炭表面化學結合(he);另一(yi)類(lei)摻和物是(shi)灰分(fen),它是(shi)活性(xing)(xing)(xing)炭的(de)無(wu)機部分(fen),灰分(fen)在(zai)活性(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)中易造成二(er)次(ci)污染。活性(xing)(xing)(xing)炭由于具有較(jiao)強的(de)吸附性(xing)(xing)(xing),廣泛應(ying)用于生產、生活中。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)是經過加工(gong)處理(li)所(suo)得的(de)無定形碳,具有(you)很大(da)的(de)比表(biao)(biao)面(mian)積,對氣(qi)體、溶(rong)液中的(de)無機或有(you)機物(wu)質及膠體顆(ke)粒等(deng)(deng)都有(you)良(liang)好的(de)吸附能力。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)主(zhu)要(yao)包括活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)纖(xian)維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)(deng)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)作為一種性(xing)(xing)(xing)(xing)能優良(liang)的(de)吸附劑,主(zhu)要(yao)是由于(yu)其具有(you)獨(du)特(te)的(de)吸附表(biao)(biao)面(mian)結構(gou)特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)(biao)面(mian)化學性(xing)(xing)(xing)(xing)能所(suo)決定的(de)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)的(de)化學性(xing)(xing)(xing)(xing)質穩定,機械強度高,耐(nai)酸(suan)、耐(nai)堿(jian)、耐(nai)熱,不溶(rong)于(yu)水與有(you)機溶(rong)劑,可以再生使用(yong),已經廣泛地應用(yong)于(yu)化工(gong)、環(huan)保、食品加工(gong)、冶(ye)金、藥物(wu)精制、軍事化學防護等(deng)(deng)各個領域 。目前(qian),改性(xing)(xing)(xing)(xing)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)被廣泛用(yong)于(yu)污(wu)水處理(li)、大(da)氣(qi)污(wu)染防治等(deng)(deng)領域,在(zai)治理(li)環(huan)境污(wu)染方面(mian)越來越顯示出其誘人的(de)美好前(qian)景。
活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)80%-90%以上由(you)碳(tan)元(yuan)素組成,這也是(shi)(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)為疏(shu)水性(xing)吸附(fu)劑的原(yuan)因。除(chu)了碳(tan)元(yuan)素外(wai),還包(bao)含有兩(liang)類摻和物:一類是(shi)(shi)化(hua)學(xue)結(jie)合(he)的元(yuan)素,主要是(shi)(shi)氧(yang)和氫(qing),這些元(yuan)素是(shi)(shi)由(you)于未完(wan)全炭(tan)化(hua)而(er)殘(can)留在炭(tan)中(zhong),或者在活(huo)(huo)化(hua)過程中(zhong),外(wai)來的非碳(tan)元(yuan)素與活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)面化(hua)學(xue)結(jie)合(he),如(ru)用(yong)水蒸(zheng)氣活(huo)(huo)化(hua)時,活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)面被氧(yang)化(hua)或水蒸(zheng)氣氧(yang)化(hua);另一類摻和物是(shi)(shi)灰分,它是(shi)(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的無機(ji)部分。
活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)主要原(yuan)料幾(ji)乎可以是所(suo)有(you)(you)富含(han)(han)碳(tan)的(de)(de)有(you)(you)機材(cai)(cai)料,如煤、木材(cai)(cai)、果殼(ke)(ke)、椰(ye)殼(ke)(ke)、核桃(tao)殼(ke)(ke)、杏(xing)殼(ke)(ke)、棗殼(ke)(ke)等。這(zhe)些(xie)含(han)(han)碳(tan)材(cai)(cai)料在(zai)活(huo)化(hua)爐(lu)中,在(zai)高溫(wen)和一定壓力下通過熱解(jie)作用被轉(zhuan)換成(cheng)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)。在(zai)此活(huo)化(hua)過程中,巨(ju)大的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)積和復(fu)雜的(de)(de)孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)結構逐(zhu)漸形(xing)成(cheng), 而所(suo)謂的(de)(de)吸(xi)(xi)附過程正是在(zai)這(zhe)些(xie)孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)中和表(biao)面(mian)(mian)上進(jin)行的(de)(de),活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)中孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)的(de)(de)大小對吸(xi)(xi)附質有(you)(you)選擇吸(xi)(xi)附的(de)(de)作用,這(zhe)是由于大分子不(bu)能(neng)(neng)進(jin)入比它孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)小的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)孔(kong)(kong)徑內(nei)的(de)(de)緣故。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)是由含(han)(han)炭(tan)為主的(de)(de)物(wu)質作原(yuan)料,經高溫(wen)炭(tan)化(hua)和活(huo)化(hua)制得的(de)(de)疏水性(xing)(xing)吸(xi)(xi)附劑。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)含(han)(han)有(you)(you)大量(liang)微孔(kong)(kong),具有(you)(you)巨(ju)大無比的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)積,能(neng)(neng)有(you)(you)效(xiao)地(di)去除(chu)色度(du)、臭味,可去除(chu)二級出水中大多數(shu)有(you)(you)機污染(ran)物(wu)和某些(xie)無機物(wu),包含(han)(han)某些(xie)有(you)(you)毒(du)的(de)(de)重金屬。