活(huo)性(xing)炭(tan)(tan),是(shi)黑色粉末狀(zhuang)(zhuang)或塊狀(zhuang)(zhuang)、顆粒狀(zhuang)(zhuang)、蜂窩(wo)狀(zhuang)(zhuang)的(de)無定形碳,也有排列(lie)規整的(de)晶體碳。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中除碳元素外,還包(bao)含兩(liang)類摻(chan)和(he)物(wu):一類是(shi)化(hua)學結(jie)合的(de)元素,主(zhu)要(yao)是(shi)氧(yang)和(he)氫,這些元素是(shi)由于(yu)未完(wan)全(quan)炭(tan)(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)(tan)中,或者在活(huo)化(hua)過程(cheng)中,外來的(de)非碳元素與活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面化(hua)學結(jie)合;另一類摻(chan)和(he)物(wu)是(shi)灰(hui)分,它是(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)無機部分,灰(hui)分在活(huo)性(xing)碳中易造成二(er)次污染。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)由于(yu)具有較強的(de)吸附性(xing),廣泛應(ying)用于(yu)生產、生活(huo)中。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)是經過加(jia)工處理(li)所(suo)得的(de)無(wu)定(ding)形碳,具(ju)有很大的(de)比表(biao)面積,對氣體、溶液中的(de)無(wu)機(ji)或有機(ji)物質(zhi)及膠體顆粒等(deng)都有良(liang)好的(de)吸附能(neng)力(li)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)主(zhu)要包括(kuo)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(Activated Carbon , A C )和活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)作為(wei)一(yi)種性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優良(liang)的(de)吸附劑,主(zhu)要是由于(yu)其具(ju)有獨(du)特(te)的(de)吸附表(biao)面結(jie)構特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面化(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)所(suo)決定(ding)的(de)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)的(de)化(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)質(zhi)穩定(ding),機(ji)械強度高,耐酸(suan)、耐堿(jian)、耐熱(re),不溶于(yu)水(shui)與有機(ji)溶劑,可以(yi)再生使用(yong),已經廣泛地應用(yong)于(yu)化(hua)工、環保、食品加(jia)工、冶(ye)金、藥物精制、軍事化(hua)學(xue)防護等(deng)各個領(ling)域(yu) 。目前(qian),改性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)被廣泛用(yong)于(yu)污(wu)水(shui)處理(li)、大氣污(wu)染防治等(deng)領(ling)域(yu),在治理(li)環境污(wu)染方(fang)面越來(lai)越顯示(shi)出其誘(you)人的(de)美好前(qian)景。
活(huo)性(xing)炭(tan)80%-90%以上(shang)由碳元(yuan)素(su)組成,這(zhe)也是(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)為疏水(shui)性(xing)吸(xi)附劑的(de)原因(yin)。除了碳元(yuan)素(su)外,還包(bao)含有兩類(lei)摻和(he)物:一(yi)類(lei)是(shi)化(hua)(hua)學(xue)結合的(de)元(yuan)素(su),主要(yao)是(shi)氧(yang)和(he)氫,這(zhe)些(xie)元(yuan)素(su)是(shi)由于未完全炭(tan)化(hua)(hua)而殘留(liu)在炭(tan)中,或者在活(huo)化(hua)(hua)過程中,外來的(de)非碳元(yuan)素(su)與活(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)面(mian)化(hua)(hua)學(xue)結合,如用水(shui)蒸(zheng)氣活(huo)化(hua)(hua)時,活(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)面(mian)被(bei)氧(yang)化(hua)(hua)或水(shui)蒸(zheng)氣氧(yang)化(hua)(hua);另一(yi)類(lei)摻和(he)物是(shi)灰分,它是(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)無機部分。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要原(yuan)料(liao)幾乎可以是(shi)所(suo)有(you)(you)富含碳的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)機(ji)材料(liao),如(ru)煤、木(mu)材、果殼(ke)、椰(ye)殼(ke)、核(he)桃殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等。這些(xie)含碳材料(liao)在(zai)活(huo)(huo)化爐中(zhong)(zhong),在(zai)高溫和(he)一定壓(ya)力下通過熱解(jie)作(zuo)用被(bei)轉換成活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭。在(zai)此活(huo)(huo)化過程(cheng)中(zhong)(zhong),巨大的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)積和(he)復雜的(de)(de)(de)(de)孔隙(xi)(xi)(xi)結構(gou)逐(zhu)漸形(xing)成, 而所(suo)謂的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附過程(cheng)正是(shi)在(zai)這些(xie)孔隙(xi)(xi)(xi)中(zhong)(zhong)和(he)表(biao)面(mian)上進(jin)行的(de)(de)(de)(de),活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭中(zhong)(zhong)孔隙(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)大小(xiao)對吸(xi)附質有(you)(you)選擇吸(xi)附的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用,這是(shi)由于大分子不(bu)能(neng)進(jin)入比它孔隙(xi)(xi)(xi)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭孔徑內的(de)(de)(de)(de)緣(yuan)故。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭是(shi)由含炭為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)物質作(zuo)原(yuan)料(liao),經高溫炭化和(he)活(huo)(huo)化制得的(de)(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)(xing)吸(xi)附劑。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭含有(you)(you)大量微孔,具有(you)(you)巨大無(wu)比的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)積,能(neng)有(you)(you)效(xiao)地去除色度、臭(chou)味,可去除二級出水(shui)中(zhong)(zhong)大多數有(you)(you)機(ji)污染物和(he)某些(xie)無(wu)機(ji)物,包含某些(xie)有(you)(you)毒(du)的(de)(de)(de)(de)重金屬(shu)。