活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan),是(shi)黑色(se)粉末(mo)狀或(huo)塊狀、顆粒(li)狀、蜂(feng)窩(wo)狀的(de)(de)無(wu)定形(xing)碳,也(ye)有(you)排列規整的(de)(de)晶體碳。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)除(chu)碳元(yuan)素外,還包含兩類(lei)摻和物:一(yi)類(lei)是(shi)化(hua)學結合(he)的(de)(de)元(yuan)素,主(zhu)要是(shi)氧和氫,這些(xie)元(yuan)素是(shi)由于未完全炭(tan)化(hua)而殘留在(zai)炭(tan)中(zhong)(zhong),或(huo)者在(zai)活(huo)(huo)(huo)化(hua)過程中(zhong)(zhong),外來的(de)(de)非(fei)碳元(yuan)素與活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)面化(hua)學結合(he);另一(yi)類(lei)摻和物是(shi)灰(hui)分,它是(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)無(wu)機部分,灰(hui)分在(zai)活(huo)(huo)(huo)性(xing)碳中(zhong)(zhong)易(yi)造成二次污染。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)由于具(ju)有(you)較強(qiang)的(de)(de)吸附性(xing),廣(guang)泛應用于生(sheng)產(chan)、生(sheng)活(huo)(huo)(huo)中(zhong)(zhong)。
活性(xing)(xing)炭材料(liao)是經(jing)過加(jia)工處(chu)理所得的(de)無定(ding)(ding)(ding)形(xing)碳(tan),具有(you)(you)很大的(de)比表面(mian)積(ji),對氣體、溶(rong)(rong)液(ye)中的(de)無機或(huo)有(you)(you)機物質及膠體顆粒等都有(you)(you)良好的(de)吸附能(neng)(neng)力。活性(xing)(xing)炭材料(liao)主(zhu)(zhu)要包括活性(xing)(xing)炭(Activated Carbon , A C )和活性(xing)(xing)炭纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活性(xing)(xing)炭材料(liao)作為一(yi)種(zhong)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優良的(de)吸附劑,主(zhu)(zhu)要是由于其(qi)具有(you)(you)獨特的(de)吸附表面(mian)結構特性(xing)(xing)和表面(mian)化(hua)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)所決定(ding)(ding)(ding)的(de)。活性(xing)(xing)炭材料(liao)的(de)化(hua)學(xue)性(xing)(xing)質穩(wen)定(ding)(ding)(ding),機械強(qiang)度高,耐酸、耐堿、耐熱(re),不溶(rong)(rong)于水與有(you)(you)機溶(rong)(rong)劑,可(ke)以再生(sheng)使用(yong),已(yi)經(jing)廣泛地應(ying)用(yong)于化(hua)工、環保、食品加(jia)工、冶金、藥物精制(zhi)、軍(jun)事化(hua)學(xue)防護等各個領域 。目(mu)前,改(gai)性(xing)(xing)活性(xing)(xing)炭材料(liao)被廣泛用(yong)于污水處(chu)理、大氣污染(ran)防治(zhi)等領域,在治(zhi)理環境污染(ran)方面(mian)越來(lai)越顯示出其(qi)誘人的(de)美好前景。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)80%-90%以(yi)上由(you)碳(tan)元素(su)(su)組成(cheng),這也(ye)是(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)為疏水(shui)性(xing)吸(xi)附劑的(de)原因。除(chu)了碳(tan)元素(su)(su)外,還(huan)包含(han)有(you)兩(liang)類摻(chan)和(he)物:一類是(shi)化(hua)(hua)學結合的(de)元素(su)(su),主要是(shi)氧(yang)和(he)氫,這些(xie)元素(su)(su)是(shi)由(you)于未完全(quan)炭(tan)化(hua)(hua)而殘留在炭(tan)中(zhong),或者在活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)過程中(zhong),外來的(de)非(fei)碳(tan)元素(su)(su)與活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表面(mian)化(hua)(hua)學結合,如用(yong)水(shui)蒸(zheng)氣活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)時,活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表面(mian)被氧(yang)化(hua)(hua)或水(shui)蒸(zheng)氣氧(yang)化(hua)(hua);另(ling)一類摻(chan)和(he)物是(shi)灰分,它是(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)無機部(bu)分。
活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)主要原(yuan)料(liao)(liao)幾(ji)乎可(ke)以(yi)是(shi)所(suo)有(you)富含碳的(de)(de)(de)有(you)機(ji)材料(liao)(liao),如煤、木材、果(guo)殼、椰殼、核桃(tao)殼、杏殼、棗(zao)殼等。這(zhe)些含碳材料(liao)(liao)在活(huo)(huo)化爐中(zhong),在高溫和一定壓力下通過熱解(jie)作(zuo)(zuo)用被(bei)轉換成(cheng)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)。在此(ci)活(huo)(huo)化過程中(zhong),巨大的(de)(de)(de)表面積(ji)和復雜的(de)(de)(de)孔(kong)(kong)隙結構(gou)逐漸(jian)形成(cheng), 而所(suo)謂的(de)(de)(de)吸附過程正是(shi)在這(zhe)些孔(kong)(kong)隙中(zhong)和表面上進(jin)行的(de)(de)(de),活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)孔(kong)(kong)隙的(de)(de)(de)大小對(dui)吸附質有(you)選擇(ze)吸附的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用,這(zhe)是(shi)由于大分(fen)子不(bu)能(neng)進(jin)入(ru)比(bi)它孔(kong)(kong)隙小的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)孔(kong)(kong)徑內的(de)(de)(de)緣故。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)是(shi)由含炭(tan)(tan)為主的(de)(de)(de)物(wu)質作(zuo)(zuo)原(yuan)料(liao)(liao),經高溫炭(tan)(tan)化和活(huo)(huo)化制得的(de)(de)(de)疏水性(xing)吸附劑。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)含有(you)大量微孔(kong)(kong),具有(you)巨大無(wu)比(bi)的(de)(de)(de)表面積(ji),能(neng)有(you)效地去除色(se)度、臭味,可(ke)去除二級(ji)出水中(zhong)大多數有(you)機(ji)污染物(wu)和某(mou)些無(wu)機(ji)物(wu),包(bao)含某(mou)些有(you)毒的(de)(de)(de)重金屬。