活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan),是(shi)(shi)黑(hei)色粉末狀(zhuang)或塊(kuai)狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的(de)無(wu)定(ding)形碳(tan)(tan),也有排列規整的(de)晶體碳(tan)(tan)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)中除碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)外,還(huan)包含(han)兩(liang)類(lei)摻(chan)和(he)物:一類(lei)是(shi)(shi)化學(xue)結合的(de)元(yuan)素(su),主(zhu)要是(shi)(shi)氧和(he)氫(qing),這些(xie)元(yuan)素(su)是(shi)(shi)由于(yu)(yu)未完全炭(tan)(tan)化而殘留在(zai)炭(tan)(tan)中,或者在(zai)活(huo)(huo)(huo)化過(guo)程(cheng)中,外來的(de)非(fei)碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)與活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)表面化學(xue)結合;另一類(lei)摻(chan)和(he)物是(shi)(shi)灰分,它是(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)無(wu)機部分,灰分在(zai)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)中易造成二(er)次污(wu)染。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)由于(yu)(yu)具有較強的(de)吸附(fu)性(xing)(xing)(xing),廣(guang)泛應用于(yu)(yu)生產、生活(huo)(huo)(huo)中。
活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)(liao)是經(jing)過加工(gong)處理(li)所得(de)的(de)無(wu)定形碳,具(ju)有(you)(you)很(hen)大的(de)比表(biao)面積,對氣(qi)體、溶(rong)液中的(de)無(wu)機或有(you)(you)機物(wu)質及膠(jiao)體顆粒等(deng)(deng)都(dou)有(you)(you)良好的(de)吸附(fu)能(neng)力。活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)(liao)主(zhu)要包(bao)括(kuo)活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(Activated Carbon , A C )和(he)(he)活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭纖維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)(deng)。活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)(liao)作為一種(zhong)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優良的(de)吸附(fu)劑(ji),主(zhu)要是由于其(qi)具(ju)有(you)(you)獨(du)特的(de)吸附(fu)表(biao)面結構特性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面化(hua)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)所決(jue)定的(de)。活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)(liao)的(de)化(hua)學性(xing)(xing)(xing)(xing)質穩定,機械強度高(gao),耐酸、耐堿、耐熱,不溶(rong)于水與有(you)(you)機溶(rong)劑(ji),可以(yi)再(zai)生使(shi)用(yong),已經(jing)廣泛(fan)地應用(yong)于化(hua)工(gong)、環保、食品(pin)加工(gong)、冶金、藥物(wu)精制、軍事(shi)化(hua)學防(fang)護等(deng)(deng)各個領(ling)域 。目前,改性(xing)(xing)(xing)(xing)活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)(liao)被廣泛(fan)用(yong)于污水處理(li)、大氣(qi)污染防(fang)治(zhi)等(deng)(deng)領(ling)域,在治(zhi)理(li)環境(jing)污染方(fang)面越來越顯(xian)示出(chu)其(qi)誘人(ren)的(de)美好前景。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭80%-90%以(yi)上由碳元(yuan)素(su)組(zu)成(cheng),這也(ye)是(shi)(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭為疏水性(xing)(xing)吸附劑的(de)原(yuan)因。除了(le)碳元(yuan)素(su)外(wai),還包含有兩類摻和物:一(yi)類是(shi)(shi)化學結合的(de)元(yuan)素(su),主要是(shi)(shi)氧和氫(qing),這些元(yuan)素(su)是(shi)(shi)由于(yu)未完全炭化而殘留(liu)在(zai)炭中,或者在(zai)活(huo)(huo)化過程中,外(wai)來的(de)非碳元(yuan)素(su)與活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭表面化學結合,如(ru)用水蒸氣活(huo)(huo)化時,活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭表面被氧化或水蒸氣氧化;另一(yi)類摻和物是(shi)(shi)灰(hui)分,它是(shi)(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的(de)無機(ji)部分。
活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要原料幾(ji)乎(hu)可以是(shi)所有(you)(you)富含(han)(han)碳的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)機材(cai)料,如煤、木材(cai)、果殼、椰殼、核桃殼、杏殼、棗殼等(deng)。這些(xie)(xie)含(han)(han)碳材(cai)料在活(huo)化爐中(zhong)(zhong),在高(gao)溫(wen)和(he)(he)一定壓力下通(tong)過(guo)熱解作(zuo)用(yong)被轉換成活(huo)性(xing)炭(tan)。在此活(huo)化過(guo)程中(zhong)(zhong),巨大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)積和(he)(he)復雜的(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)(kong)隙結構逐漸形成, 而(er)所謂(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)過(guo)程正是(shi)在這些(xie)(xie)孔(kong)(kong)隙中(zhong)(zhong)和(he)(he)表面(mian)上進行的(de)(de)(de)(de)(de),活(huo)性(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)孔(kong)(kong)隙的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)小(xiao)對吸(xi)附(fu)質(zhi)有(you)(you)選(xuan)擇(ze)吸(xi)附(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),這是(shi)由于大(da)(da)分(fen)子(zi)不(bu)能進入比(bi)它孔(kong)(kong)隙小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)孔(kong)(kong)徑內的(de)(de)(de)(de)(de)緣(yuan)故(gu)。活(huo)性(xing)炭(tan)是(shi)由含(han)(han)炭(tan)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)作(zuo)原料,經高(gao)溫(wen)炭(tan)化和(he)(he)活(huo)化制(zhi)得的(de)(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)吸(xi)附(fu)劑。活(huo)性(xing)炭(tan)含(han)(han)有(you)(you)大(da)(da)量(liang)微孔(kong)(kong),具有(you)(you)巨大(da)(da)無(wu)比(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)積,能有(you)(you)效地去(qu)(qu)除色(se)度(du)、臭味(wei),可去(qu)(qu)除二級出水中(zhong)(zhong)大(da)(da)多(duo)數有(you)(you)機污染物(wu)和(he)(he)某(mou)些(xie)(xie)無(wu)機物(wu),包含(han)(han)某(mou)些(xie)(xie)有(you)(you)毒的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)金屬。