活(huo)(huo)性(xing)炭(tan),是黑色粉末狀或(huo)塊狀、顆(ke)粒(li)狀、蜂窩狀的無定形碳,也有(you)(you)排(pai)列規整的晶(jing)體碳。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)中(zhong)除(chu)碳元(yuan)素(su)外,還包含兩(liang)類摻(chan)(chan)和物:一(yi)類是化學結(jie)合的元(yuan)素(su),主要是氧(yang)和氫,這些元(yuan)素(su)是由(you)于未完全炭(tan)化而殘留在炭(tan)中(zhong),或(huo)者(zhe)在活(huo)(huo)化過程(cheng)中(zhong),外來的非碳元(yuan)素(su)與活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表面化學結(jie)合;另一(yi)類摻(chan)(chan)和物是灰分,它(ta)是活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的無機(ji)部分,灰分在活(huo)(huo)性(xing)碳中(zhong)易(yi)造(zao)成二次污(wu)染。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)由(you)于具有(you)(you)較強的吸附性(xing),廣泛應用于生產(chan)、生活(huo)(huo)中(zhong)。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料是經過加工處理(li)所得的(de)無(wu)定形(xing)碳,具有(you)(you)很大的(de)比表(biao)(biao)面(mian)積,對氣體、溶液中的(de)無(wu)機(ji)或有(you)(you)機(ji)物(wu)質(zhi)及膠體顆粒(li)等(deng)(deng)(deng)都(dou)有(you)(you)良好(hao)的(de)吸附能力。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料主(zhu)(zhu)要包括活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)(deng)(deng)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料作為一種性(xing)(xing)(xing)(xing)能優良的(de)吸附劑,主(zhu)(zhu)要是由于其具有(you)(you)獨特的(de)吸附表(biao)(biao)面(mian)結構(gou)特性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)(biao)面(mian)化學性(xing)(xing)(xing)(xing)能所決(jue)定的(de)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料的(de)化學性(xing)(xing)(xing)(xing)質(zhi)穩定,機(ji)械強度(du)高,耐酸、耐堿、耐熱,不溶于水與有(you)(you)機(ji)溶劑,可以再生使用,已(yi)經廣(guang)泛地應(ying)用于化工、環(huan)保(bao)、食(shi)品(pin)加工、冶金、藥物(wu)精制、軍事化學防護等(deng)(deng)(deng)各(ge)個領域 。目前(qian),改性(xing)(xing)(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料被廣(guang)泛用于污(wu)水處理(li)、大氣污(wu)染防治(zhi)(zhi)等(deng)(deng)(deng)領域,在治(zhi)(zhi)理(li)環(huan)境污(wu)染方(fang)面(mian)越來越顯示出其誘人的(de)美好(hao)前(qian)景。
活性(xing)(xing)炭(tan)80%-90%以上由碳元(yuan)(yuan)素(su)(su)組成,這(zhe)也是(shi)(shi)活性(xing)(xing)炭(tan)為疏水(shui)性(xing)(xing)吸(xi)附劑(ji)的(de)原因。除了碳元(yuan)(yuan)素(su)(su)外,還包(bao)含(han)有兩(liang)類(lei)摻和(he)物:一(yi)(yi)類(lei)是(shi)(shi)化(hua)(hua)(hua)學結合的(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su),主要是(shi)(shi)氧(yang)和(he)氫(qing),這(zhe)些元(yuan)(yuan)素(su)(su)是(shi)(shi)由于(yu)未完全(quan)炭(tan)化(hua)(hua)(hua)而(er)殘留在炭(tan)中,或(huo)者在活化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)中,外來的(de)非碳元(yuan)(yuan)素(su)(su)與活性(xing)(xing)炭(tan)表面化(hua)(hua)(hua)學結合,如用水(shui)蒸氣(qi)活化(hua)(hua)(hua)時,活性(xing)(xing)炭(tan)表面被(bei)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)或(huo)水(shui)蒸氣(qi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua);另一(yi)(yi)類(lei)摻和(he)物是(shi)(shi)灰分,它(ta)是(shi)(shi)活性(xing)(xing)炭(tan)的(de)無機(ji)部分。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭的(de)(de)主(zhu)要原料(liao)幾乎可(ke)以是(shi)所有(you)(you)(you)富含(han)(han)碳的(de)(de)有(you)(you)(you)機(ji)材料(liao),如煤、木材、果殼(ke)、椰殼(ke)、核桃殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等。這些含(han)(han)碳材料(liao)在活(huo)(huo)(huo)化爐中,在高溫和一定壓力下通過(guo)熱解(jie)作(zuo)用被轉換成活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭。在此(ci)活(huo)(huo)(huo)化過(guo)程中,巨大(da)(da)的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)積和復雜(za)的(de)(de)孔(kong)隙(xi)結構(gou)逐漸形成, 而所謂的(de)(de)吸(xi)附(fu)過(guo)程正是(shi)在這些孔(kong)隙(xi)中和表(biao)(biao)面(mian)上進行(xing)的(de)(de),活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭中孔(kong)隙(xi)的(de)(de)大(da)(da)小對吸(xi)附(fu)質(zhi)有(you)(you)(you)選擇吸(xi)附(fu)的(de)(de)作(zuo)用,這是(shi)由于大(da)(da)分(fen)子不能進入比(bi)它(ta)孔(kong)隙(xi)小的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭孔(kong)徑(jing)內的(de)(de)緣故。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭是(shi)由含(han)(han)炭為主(zhu)的(de)(de)物質(zhi)作(zuo)原料(liao),經高溫炭化和活(huo)(huo)(huo)化制得的(de)(de)疏水性(xing)(xing)(xing)吸(xi)附(fu)劑。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭含(han)(han)有(you)(you)(you)大(da)(da)量微(wei)孔(kong),具(ju)有(you)(you)(you)巨大(da)(da)無比(bi)的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)積,能有(you)(you)(you)效地(di)去除色(se)度、臭味(wei),可(ke)去除二級出水中大(da)(da)多數有(you)(you)(you)機(ji)污染物和某些無機(ji)物,包含(han)(han)某些有(you)(you)(you)毒(du)的(de)(de)重(zhong)金屬。