活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan),是(shi)黑(hei)色(se)粉末狀或塊狀、顆粒狀、蜂(feng)窩狀的(de)無定形(xing)碳,也有排(pai)列(lie)規整的(de)晶體碳。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)中除(chu)碳元(yuan)素(su)外,還包含(han)兩類(lei)摻(chan)和物(wu):一(yi)類(lei)是(shi)化學結(jie)合的(de)元(yuan)素(su),主要是(shi)氧(yang)和氫,這些元(yuan)素(su)是(shi)由于(yu)未(wei)完全(quan)炭(tan)化而殘留在(zai)炭(tan)中,或者在(zai)活(huo)(huo)化過程(cheng)中,外來(lai)的(de)非碳元(yuan)素(su)與(yu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面(mian)化學結(jie)合;另一(yi)類(lei)摻(chan)和物(wu)是(shi)灰分,它是(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)無機部分,灰分在(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)碳中易造成二次污染(ran)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)由于(yu)具有較強的(de)吸附性(xing)(xing),廣泛(fan)應用于(yu)生產、生活(huo)(huo)中。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料是經過加工處理所(suo)得的(de)(de)無定(ding)形碳,具有(you)很大(da)(da)的(de)(de)比表面(mian)積,對氣體、溶液(ye)中的(de)(de)無機(ji)或有(you)機(ji)物質(zhi)(zhi)及膠體顆(ke)粒等都有(you)良好的(de)(de)吸(xi)附(fu)能(neng)力。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料主要包括活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料作為一種性(xing)(xing)(xing)能(neng)優良的(de)(de)吸(xi)附(fu)劑,主要是由于(yu)(yu)其具有(you)獨特(te)的(de)(de)吸(xi)附(fu)表面(mian)結(jie)構(gou)特(te)性(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)化學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)所(suo)決定(ding)的(de)(de)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料的(de)(de)化學(xue)性(xing)(xing)(xing)質(zhi)(zhi)穩定(ding),機(ji)械強度高,耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不(bu)溶于(yu)(yu)水與有(you)機(ji)溶劑,可(ke)以再生使(shi)用,已(yi)經廣(guang)泛(fan)地(di)應用于(yu)(yu)化工、環(huan)保、食(shi)品加工、冶金、藥(yao)物精制(zhi)、軍(jun)事化學(xue)防(fang)護等各個領域(yu) 。目前,改(gai)性(xing)(xing)(xing)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料被廣(guang)泛(fan)用于(yu)(yu)污水處理、大(da)(da)氣污染防(fang)治等領域(yu),在治理環(huan)境(jing)污染方面(mian)越來越顯示(shi)出(chu)其誘人的(de)(de)美(mei)好前景。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)80%-90%以(yi)上由(you)碳元素組成,這也(ye)是(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)為(wei)疏(shu)水(shui)性(xing)(xing)(xing)吸附(fu)劑的原因。除了碳元素外,還包(bao)含有兩類摻和(he)物(wu):一類是(shi)化(hua)學(xue)結(jie)合的元素,主(zhu)要是(shi)氧和(he)氫,這些元素是(shi)由(you)于(yu)未完全(quan)炭(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)中,或者在活(huo)(huo)(huo)化(hua)過程中,外來的非(fei)碳元素與活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面化(hua)學(xue)結(jie)合,如(ru)用水(shui)蒸氣(qi)活(huo)(huo)(huo)化(hua)時,活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面被氧化(hua)或水(shui)蒸氣(qi)氧化(hua);另一類摻和(he)物(wu)是(shi)灰(hui)分,它是(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的無機(ji)部分。
活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的主(zhu)要原料幾(ji)乎可以(yi)是所有(you)(you)富含(han)碳的有(you)(you)機(ji)材(cai)料,如煤(mei)、木材(cai)、果殼、椰殼、核桃(tao)殼、杏(xing)殼、棗殼等。這些含(han)碳材(cai)料在活(huo)(huo)化(hua)(hua)爐中(zhong)(zhong),在高溫和(he)(he)(he)(he)一定壓力下(xia)通過(guo)熱解作用(yong)被轉換(huan)成(cheng)(cheng)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)。在此活(huo)(huo)化(hua)(hua)過(guo)程中(zhong)(zhong),巨(ju)大的表面(mian)積和(he)(he)(he)(he)復雜的孔(kong)隙(xi)(xi)結構逐漸形(xing)成(cheng)(cheng), 而(er)所謂的吸(xi)(xi)附(fu)過(guo)程正是在這些孔(kong)隙(xi)(xi)中(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)(he)表面(mian)上進(jin)行的,活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)孔(kong)隙(xi)(xi)的大小對吸(xi)(xi)附(fu)質(zhi)有(you)(you)選擇吸(xi)(xi)附(fu)的作用(yong),這是由于(yu)大分(fen)子不能進(jin)入(ru)比(bi)它(ta)孔(kong)隙(xi)(xi)小的活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)孔(kong)徑(jing)內的緣故(gu)。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)是由含(han)炭(tan)為主(zhu)的物質(zhi)作原料,經高溫炭(tan)化(hua)(hua)和(he)(he)(he)(he)活(huo)(huo)化(hua)(hua)制得的疏水性(xing)吸(xi)(xi)附(fu)劑。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)含(han)有(you)(you)大量微孔(kong),具(ju)有(you)(you)巨(ju)大無比(bi)的表面(mian)積,能有(you)(you)效地去(qu)除色度、臭(chou)味,可去(qu)除二級出水中(zhong)(zhong)大多(duo)數(shu)有(you)(you)機(ji)污染(ran)物和(he)(he)(he)(he)某(mou)些無機(ji)物,包含(han)某(mou)些有(you)(you)毒的重金屬。