活(huo)性(xing)炭(tan),是(shi)(shi)(shi)黑色粉末狀(zhuang)或(huo)塊(kuai)狀(zhuang)、顆粒(li)狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的(de)(de)(de)無定形碳(tan),也有排列規整的(de)(de)(de)晶體碳(tan)。活(huo)性(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)除碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)(su)外,還包含兩類(lei)摻(chan)和(he)物(wu):一(yi)類(lei)是(shi)(shi)(shi)化(hua)學(xue)結合(he)的(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su),主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)(shi)氧和(he)氫,這(zhe)些元(yuan)(yuan)素(su)(su)是(shi)(shi)(shi)由于(yu)未完全(quan)炭(tan)化(hua)而(er)殘留在炭(tan)中(zhong)(zhong),或(huo)者在活(huo)化(hua)過程中(zhong)(zhong),外來的(de)(de)(de)非碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)(su)與(yu)活(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)面化(hua)學(xue)結合(he);另(ling)一(yi)類(lei)摻(chan)和(he)物(wu)是(shi)(shi)(shi)灰(hui)分(fen),它是(shi)(shi)(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)無機部分(fen),灰(hui)分(fen)在活(huo)性(xing)碳(tan)中(zhong)(zhong)易造(zao)成(cheng)二次污染。活(huo)性(xing)炭(tan)由于(yu)具有較(jiao)強的(de)(de)(de)吸附(fu)性(xing),廣泛應(ying)用于(yu)生產、生活(huo)中(zhong)(zhong)。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)是經過加(jia)(jia)工(gong)處理(li)所得的(de)無(wu)定(ding)形(xing)碳,具(ju)有(you)很大(da)的(de)比表面(mian)(mian)(mian)積,對氣體、溶(rong)液中的(de)無(wu)機或有(you)機物(wu)質及膠體顆粒等都有(you)良(liang)好(hao)的(de)吸(xi)附能(neng)力(li)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)主(zhu)要包括活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)作為一種性(xing)能(neng)優良(liang)的(de)吸(xi)附劑,主(zhu)要是由于其具(ju)有(you)獨特的(de)吸(xi)附表面(mian)(mian)(mian)結構特性(xing)和表面(mian)(mian)(mian)化(hua)(hua)學性(xing)能(neng)所決定(ding)的(de)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)的(de)化(hua)(hua)學性(xing)質穩定(ding),機械強度高(gao),耐(nai)酸(suan)、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶(rong)于水與有(you)機溶(rong)劑,可以再(zai)生使用,已(yi)經廣泛(fan)地應用于化(hua)(hua)工(gong)、環保、食品加(jia)(jia)工(gong)、冶(ye)金、藥物(wu)精(jing)制、軍事化(hua)(hua)學防(fang)護等各個領域 。目前(qian)(qian),改性(xing)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)被廣泛(fan)用于污水處理(li)、大(da)氣污染防(fang)治等領域,在治理(li)環境污染方面(mian)(mian)(mian)越來(lai)越顯示出其誘人的(de)美好(hao)前(qian)(qian)景(jing)。
活(huo)性炭(tan)80%-90%以上由(you)碳元(yuan)(yuan)素(su)(su)組成(cheng),這(zhe)也是(shi)活(huo)性炭(tan)為疏水性吸附劑(ji)的原因。除了碳元(yuan)(yuan)素(su)(su)外(wai),還包(bao)含(han)有兩類摻和(he)物:一類是(shi)化學結(jie)(jie)合的元(yuan)(yuan)素(su)(su),主要是(shi)氧和(he)氫(qing),這(zhe)些元(yuan)(yuan)素(su)(su)是(shi)由(you)于未完(wan)全炭(tan)化而殘(can)留在(zai)炭(tan)中(zhong)(zhong),或(huo)者在(zai)活(huo)化過程中(zhong)(zhong),外(wai)來的非碳元(yuan)(yuan)素(su)(su)與活(huo)性炭(tan)表面化學結(jie)(jie)合,如用水蒸氣活(huo)化時,活(huo)性炭(tan)表面被氧化或(huo)水蒸氣氧化;另一類摻和(he)物是(shi)灰分,它是(shi)活(huo)性炭(tan)的無機部分。
活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)主要原料(liao)(liao)幾乎(hu)可以(yi)是(shi)(shi)所有富含(han)碳的(de)(de)(de)有機(ji)(ji)材(cai)(cai)料(liao)(liao),如煤、木材(cai)(cai)、果(guo)殼(ke)、椰殼(ke)、核桃殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等。這些(xie)(xie)含(han)碳材(cai)(cai)料(liao)(liao)在活(huo)(huo)化(hua)爐中(zhong),在高(gao)(gao)溫(wen)和(he)(he)一定壓力(li)下通過熱解作(zuo)用(yong)被轉換成(cheng)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)。在此活(huo)(huo)化(hua)過程中(zhong),巨大(da)(da)的(de)(de)(de)表面(mian)積和(he)(he)復雜(za)的(de)(de)(de)孔(kong)(kong)隙結構逐漸形成(cheng), 而所謂的(de)(de)(de)吸(xi)附過程正(zheng)是(shi)(shi)在這些(xie)(xie)孔(kong)(kong)隙中(zhong)和(he)(he)表面(mian)上進(jin)行的(de)(de)(de),活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)中(zhong)孔(kong)(kong)隙的(de)(de)(de)大(da)(da)小對吸(xi)附質(zhi)有選(xuan)擇吸(xi)附的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),這是(shi)(shi)由于大(da)(da)分子不能進(jin)入比它孔(kong)(kong)隙小的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)孔(kong)(kong)徑內的(de)(de)(de)緣故。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)是(shi)(shi)由含(han)炭(tan)(tan)(tan)為主的(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)作(zuo)原料(liao)(liao),經(jing)高(gao)(gao)溫(wen)炭(tan)(tan)(tan)化(hua)和(he)(he)活(huo)(huo)化(hua)制得的(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)吸(xi)附劑。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)含(han)有大(da)(da)量微(wei)孔(kong)(kong),具有巨大(da)(da)無(wu)比的(de)(de)(de)表面(mian)積,能有效地去(qu)除色度(du)、臭味,可去(qu)除二級出水(shui)中(zhong)大(da)(da)多數有機(ji)(ji)污染物(wu)和(he)(he)某(mou)些(xie)(xie)無(wu)機(ji)(ji)物(wu),包(bao)含(han)某(mou)些(xie)(xie)有毒的(de)(de)(de)重金屬。