活(huo)性(xing)炭(tan),是(shi)黑(hei)色粉(fen)末狀(zhuang)或塊狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的無定(ding)形碳(tan)(tan),也有(you)排列規(gui)整的晶體碳(tan)(tan)。活(huo)性(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)除碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)(su)外,還(huan)包(bao)含兩類摻(chan)和(he)物:一類是(shi)化(hua)(hua)學(xue)結(jie)合的元(yuan)素(su)(su),主(zhu)要是(shi)氧和(he)氫,這些元(yuan)素(su)(su)是(shi)由(you)于未完全炭(tan)化(hua)(hua)而殘(can)留在炭(tan)中(zhong)(zhong),或者在活(huo)化(hua)(hua)過程中(zhong)(zhong),外來的非(fei)碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)(su)與活(huo)性(xing)炭(tan)表面化(hua)(hua)學(xue)結(jie)合;另一類摻(chan)和(he)物是(shi)灰分(fen),它是(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)的無機部分(fen),灰分(fen)在活(huo)性(xing)碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)易造(zao)成二次污染(ran)。活(huo)性(xing)炭(tan)由(you)于具有(you)較強的吸附性(xing),廣泛應用于生產、生活(huo)中(zhong)(zhong)。
活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)是(shi)經過加(jia)工處理(li)所(suo)得(de)的(de)(de)無(wu)(wu)定形碳,具有(you)(you)很大的(de)(de)比表面(mian)(mian)積,對氣體、溶(rong)液(ye)中的(de)(de)無(wu)(wu)機(ji)或有(you)(you)機(ji)物(wu)質(zhi)及膠體顆粒(li)等(deng)(deng)都(dou)有(you)(you)良好的(de)(de)吸附能力。活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)主(zhu)(zhu)要包括活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(Activated Carbon , A C )和活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)(deng)。活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)作為一種性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)良的(de)(de)吸附劑,主(zhu)(zhu)要是(shi)由(you)于其(qi)具有(you)(you)獨特的(de)(de)吸附表面(mian)(mian)結構特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)(mian)化(hua)(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能所(suo)決(jue)定的(de)(de)。活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)質(zhi)穩定,機(ji)械強度高,耐酸、耐堿、耐熱(re),不溶(rong)于水與有(you)(you)機(ji)溶(rong)劑,可以再(zai)生(sheng)使用(yong)(yong),已經廣泛地應用(yong)(yong)于化(hua)(hua)工、環保、食品加(jia)工、冶金、藥物(wu)精制、軍事化(hua)(hua)學(xue)防護等(deng)(deng)各(ge)個領域 。目前,改性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)被廣泛用(yong)(yong)于污(wu)(wu)水處理(li)、大氣污(wu)(wu)染防治(zhi)等(deng)(deng)領域,在(zai)治(zhi)理(li)環境污(wu)(wu)染方面(mian)(mian)越(yue)來(lai)越(yue)顯示出其(qi)誘人的(de)(de)美好前景(jing)。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭80%-90%以上由碳元(yuan)素(su)組成,這也是(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭為疏水(shui)(shui)性(xing)(xing)吸附(fu)劑的(de)原因(yin)。除了碳元(yuan)素(su)外,還包含有(you)兩類(lei)(lei)摻(chan)和物(wu):一類(lei)(lei)是(shi)化學(xue)結合(he)的(de)元(yuan)素(su),主要(yao)是(shi)氧和氫,這些元(yuan)素(su)是(shi)由于未完全炭化而(er)殘(can)留在炭中,或者在活(huo)(huo)化過程中,外來的(de)非(fei)碳元(yuan)素(su)與活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭表(biao)面(mian)(mian)化學(xue)結合(he),如(ru)用水(shui)(shui)蒸氣(qi)活(huo)(huo)化時(shi),活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭表(biao)面(mian)(mian)被(bei)氧化或水(shui)(shui)蒸氣(qi)氧化;另(ling)一類(lei)(lei)摻(chan)和物(wu)是(shi)灰分,它是(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的(de)無(wu)機部分。
活性(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要原料幾乎可以是(shi)所有(you)富含碳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)機材料,如煤(mei)、木材、果(guo)殼(ke)(ke)、椰殼(ke)(ke)、核桃殼(ke)(ke)、杏殼(ke)(ke)、棗(zao)殼(ke)(ke)等。這些(xie)(xie)含碳材料在活化(hua)爐中,在高(gao)溫和(he)一定(ding)壓力(li)下通(tong)過(guo)熱解作(zuo)用被(bei)轉換成(cheng)活性(xing)炭(tan)。在此活化(hua)過(guo)程中,巨大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面積(ji)和(he)復雜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔隙(xi)結構逐漸形成(cheng), 而(er)所謂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)過(guo)程正是(shi)在這些(xie)(xie)孔隙(xi)中和(he)表(biao)面上進(jin)行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),活性(xing)炭(tan)中孔隙(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)小對吸(xi)附(fu)質(zhi)有(you)選擇吸(xi)附(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用,這是(shi)由于大(da)(da)(da)分子不能進(jin)入比它孔隙(xi)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)活性(xing)炭(tan)孔徑內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)緣故。活性(xing)炭(tan)是(shi)由含炭(tan)為主的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)作(zuo)原料,經高(gao)溫炭(tan)化(hua)和(he)活化(hua)制得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疏(shu)水(shui)性(xing)吸(xi)附(fu)劑。活性(xing)炭(tan)含有(you)大(da)(da)(da)量微孔,具有(you)巨大(da)(da)(da)無比的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面積(ji),能有(you)效地去(qu)除(chu)色(se)度、臭味,可去(qu)除(chu)二級出水(shui)中大(da)(da)(da)多數有(you)機污染物(wu)和(he)某(mou)(mou)些(xie)(xie)無機物(wu),包含某(mou)(mou)些(xie)(xie)有(you)毒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重金屬(shu)。