活性炭(tan)(tan),是(shi)黑色粉末狀(zhuang)(zhuang)或塊狀(zhuang)(zhuang)、顆(ke)粒狀(zhuang)(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)無(wu)定形碳,也有(you)排(pai)列規整的(de)(de)晶體碳。活性炭(tan)(tan)中(zhong)除碳元(yuan)素(su)外,還包含兩(liang)類(lei)(lei)(lei)摻和(he)物(wu):一類(lei)(lei)(lei)是(shi)化(hua)(hua)學結合的(de)(de)元(yuan)素(su),主要是(shi)氧和(he)氫,這些元(yuan)素(su)是(shi)由于(yu)未完全炭(tan)(tan)化(hua)(hua)而(er)殘留在炭(tan)(tan)中(zhong),或者在活化(hua)(hua)過程中(zhong),外來的(de)(de)非碳元(yuan)素(su)與活性炭(tan)(tan)表面化(hua)(hua)學結合;另一類(lei)(lei)(lei)摻和(he)物(wu)是(shi)灰(hui)分,它(ta)是(shi)活性炭(tan)(tan)的(de)(de)無(wu)機部分,灰(hui)分在活性碳中(zhong)易(yi)造成二次污染。活性炭(tan)(tan)由于(yu)具有(you)較強的(de)(de)吸附性,廣泛(fan)應用于(yu)生(sheng)產、生(sheng)活中(zhong)。
活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)(cai)(cai)料是經過加(jia)工(gong)處(chu)(chu)理所(suo)得的(de)無定形碳,具(ju)有(you)(you)很大(da)的(de)比表面(mian)(mian)積,對氣(qi)體(ti)、溶液中的(de)無機(ji)或有(you)(you)機(ji)物質及膠(jiao)體(ti)顆粒等都有(you)(you)良好的(de)吸附(fu)能(neng)力。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)(cai)(cai)料主(zhu)(zhu)要(yao)包括活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)(cai)(cai)料作(zuo)為一種性(xing)(xing)能(neng)優(you)良的(de)吸附(fu)劑(ji),主(zhu)(zhu)要(yao)是由于(yu)其(qi)具(ju)有(you)(you)獨特(te)的(de)吸附(fu)表面(mian)(mian)結構特(te)性(xing)(xing)和表面(mian)(mian)化學性(xing)(xing)能(neng)所(suo)決定的(de)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)(cai)(cai)料的(de)化學性(xing)(xing)質穩定,機(ji)械(xie)強度高,耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶于(yu)水與有(you)(you)機(ji)溶劑(ji),可以再生使用,已(yi)經廣(guang)泛(fan)(fan)地應用于(yu)化工(gong)、環保、食品加(jia)工(gong)、冶(ye)金、藥物精制(zhi)、軍事化學防護等各個(ge)領(ling)域(yu) 。目前,改性(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)(cai)(cai)料被廣(guang)泛(fan)(fan)用于(yu)污水處(chu)(chu)理、大(da)氣(qi)污染防治等領(ling)域(yu),在治理環境污染方面(mian)(mian)越來越顯示出其(qi)誘人的(de)美好前景。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭80%-90%以上由碳元素(su)(su)組成(cheng),這也是活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭為疏水性(xing)(xing)吸(xi)附劑(ji)的(de)(de)原因。除了(le)碳元素(su)(su)外,還包含有兩(liang)類摻和(he)物(wu):一(yi)類是化學(xue)結合(he)的(de)(de)元素(su)(su),主要是氧和(he)氫(qing),這些(xie)元素(su)(su)是由于未完全炭化而殘(can)留(liu)在炭中(zhong)(zhong),或(huo)者在活(huo)(huo)(huo)化過程中(zhong)(zhong),外來(lai)的(de)(de)非碳元素(su)(su)與活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭表(biao)面化學(xue)結合(he),如(ru)用水蒸氣活(huo)(huo)(huo)化時,活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭表(biao)面被氧化或(huo)水蒸氣氧化;另一(yi)類摻和(he)物(wu)是灰分(fen),它是活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)無(wu)機(ji)部分(fen)。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)主要原料幾乎可以是(shi)所(suo)有(you)(you)富含碳(tan)的(de)(de)有(you)(you)機(ji)材(cai)料,如煤、木材(cai)、果殼(ke)、椰殼(ke)、核(he)桃殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等。這些含碳(tan)材(cai)料在(zai)活(huo)(huo)化(hua)(hua)爐中,在(zai)高溫和(he)(he)一定(ding)壓力下(xia)通過熱解(jie)作用被(bei)轉換成活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)。在(zai)此活(huo)(huo)化(hua)(hua)過程(cheng)中,巨大的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面積和(he)(he)復雜的(de)(de)孔(kong)隙(xi)結(jie)構(gou)逐漸(jian)形成, 而所(suo)謂的(de)(de)吸附過程(cheng)正是(shi)在(zai)這些孔(kong)隙(xi)中和(he)(he)表(biao)(biao)(biao)面上(shang)進行(xing)的(de)(de),活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)中孔(kong)隙(xi)的(de)(de)大小對吸附質有(you)(you)選擇吸附的(de)(de)作用,這是(shi)由(you)于大分子不(bu)能進入比它(ta)孔(kong)隙(xi)小的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)孔(kong)徑內(nei)的(de)(de)緣故(gu)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)是(shi)由(you)含炭(tan)(tan)為(wei)主的(de)(de)物(wu)質作原料,經(jing)高溫炭(tan)(tan)化(hua)(hua)和(he)(he)活(huo)(huo)化(hua)(hua)制得的(de)(de)疏水性(xing)(xing)吸附劑。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)含有(you)(you)大量(liang)微(wei)孔(kong),具有(you)(you)巨大無比的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面積,能有(you)(you)效地去除色度(du)、臭味,可去除二級出水中大多數有(you)(you)機(ji)污染(ran)物(wu)和(he)(he)某些無機(ji)物(wu),包含某些有(you)(you)毒的(de)(de)重金屬。