活性炭,是(shi)黑色(se)粉末狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)或塊狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)、顆粒狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)、蜂(feng)窩(wo)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)的(de)無(wu)定形碳(tan)(tan),也有排列規(gui)整的(de)晶體碳(tan)(tan)。活性炭中(zhong)(zhong)除(chu)碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)外(wai),還(huan)包(bao)含兩(liang)類(lei)(lei)摻(chan)和(he)物:一類(lei)(lei)是(shi)化(hua)(hua)學結(jie)合(he)的(de)元(yuan)素(su),主要是(shi)氧(yang)和(he)氫,這(zhe)些(xie)元(yuan)素(su)是(shi)由于未完(wan)全炭化(hua)(hua)而殘留在(zai)炭中(zhong)(zhong),或者在(zai)活化(hua)(hua)過程中(zhong)(zhong),外(wai)來的(de)非碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)與活性炭表(biao)面化(hua)(hua)學結(jie)合(he);另一類(lei)(lei)摻(chan)和(he)物是(shi)灰(hui)分(fen),它是(shi)活性炭的(de)無(wu)機部(bu)分(fen),灰(hui)分(fen)在(zai)活性碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)易造成二次污染。活性炭由于具有較強的(de)吸附(fu)性,廣泛(fan)應用于生(sheng)產、生(sheng)活中(zhong)(zhong)。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)(liao)是經過加工(gong)處理(li)(li)所得的(de)(de)(de)無定形碳,具有(you)很大(da)的(de)(de)(de)比表(biao)面(mian)積,對(dui)氣(qi)體、溶液中的(de)(de)(de)無機或有(you)機物質及膠體顆(ke)粒等(deng)都(dou)有(you)良好(hao)(hao)的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)能(neng)力。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)(liao)主(zhu)要(yao)包括活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)纖(xian)維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)(liao)作(zuo)為一種性(xing)(xing)(xing)能(neng)優良的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)劑,主(zhu)要(yao)是由于其具有(you)獨特的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)表(biao)面(mian)結構特性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)化學性(xing)(xing)(xing)能(neng)所決定的(de)(de)(de)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)化學性(xing)(xing)(xing)質穩定,機械強(qiang)度高(gao),耐酸、耐堿(jian)、耐熱,不溶于水與有(you)機溶劑,可以再生使(shi)用(yong)(yong),已經廣泛地(di)應用(yong)(yong)于化工(gong)、環保、食品加工(gong)、冶金、藥物精制、軍事化學防(fang)護等(deng)各個領域 。目前(qian),改性(xing)(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)(liao)被(bei)廣泛用(yong)(yong)于污水處理(li)(li)、大(da)氣(qi)污染防(fang)治等(deng)領域,在治理(li)(li)環境污染方面(mian)越來越顯示出其誘人的(de)(de)(de)美好(hao)(hao)前(qian)景。
活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)80%-90%以上由(you)碳元(yuan)素組(zu)成,這也是(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)為疏水(shui)(shui)性吸(xi)附劑的(de)(de)原因(yin)。除了碳元(yuan)素外,還包含有(you)兩類摻和(he)(he)物:一類是(shi)(shi)化(hua)(hua)學結合的(de)(de)元(yuan)素,主要是(shi)(shi)氧和(he)(he)氫,這些元(yuan)素是(shi)(shi)由(you)于未完全炭(tan)(tan)化(hua)(hua)而殘留在(zai)炭(tan)(tan)中,或者(zhe)在(zai)活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)過程中,外來的(de)(de)非碳元(yuan)素與活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)表面化(hua)(hua)學結合,如用水(shui)(shui)蒸氣(qi)活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)時(shi),活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)表面被氧化(hua)(hua)或水(shui)(shui)蒸氣(qi)氧化(hua)(hua);另(ling)一類摻和(he)(he)物是(shi)(shi)灰分(fen),它是(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)的(de)(de)無(wu)機部(bu)分(fen)。
活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)主要原(yuan)料(liao)(liao)(liao)幾乎(hu)可(ke)以是所(suo)有(you)(you)富含(han)碳的(de)有(you)(you)機(ji)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao),如煤、木材(cai)(cai)、果殼(ke)(ke)、椰殼(ke)(ke)、核桃殼(ke)(ke)、杏殼(ke)(ke)、棗(zao)殼(ke)(ke)等(deng)。這些含(han)碳材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)在活化爐中(zhong)(zhong),在高(gao)溫(wen)和(he)一定壓力下通過(guo)熱解作用(yong)被轉(zhuan)換成活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)。在此(ci)活化過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong),巨大(da)的(de)表面積(ji)和(he)復雜的(de)孔(kong)(kong)隙(xi)結(jie)構逐漸形成, 而所(suo)謂的(de)吸附過(guo)程(cheng)正是在這些孔(kong)(kong)隙(xi)中(zhong)(zhong)和(he)表面上進(jin)行的(de),活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)孔(kong)(kong)隙(xi)的(de)大(da)小對吸附質有(you)(you)選擇吸附的(de)作用(yong),這是由于大(da)分子(zi)不(bu)能進(jin)入比它孔(kong)(kong)隙(xi)小的(de)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)孔(kong)(kong)徑內的(de)緣故。活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)是由含(han)炭(tan)為主的(de)物(wu)質作原(yuan)料(liao)(liao)(liao),經高(gao)溫(wen)炭(tan)化和(he)活化制得的(de)疏水(shui)性(xing)(xing)(xing)吸附劑。活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)含(han)有(you)(you)大(da)量微孔(kong)(kong),具有(you)(you)巨大(da)無比的(de)表面積(ji),能有(you)(you)效(xiao)地去除(chu)色度、臭味(wei),可(ke)去除(chu)二級出水(shui)中(zhong)(zhong)大(da)多(duo)數有(you)(you)機(ji)污(wu)染物(wu)和(he)某(mou)些無機(ji)物(wu),包含(han)某(mou)些有(you)(you)毒的(de)重金(jin)屬(shu)。