活(huo)性(xing)炭(tan),是(shi)(shi)黑色粉末狀(zhuang)或塊狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的無定形碳(tan),也(ye)有(you)排列規(gui)整的晶(jing)體碳(tan)。活(huo)性(xing)炭(tan)中(zhong)除(chu)碳(tan)元素外,還包(bao)含兩類(lei)摻(chan)和物:一(yi)類(lei)是(shi)(shi)化(hua)學(xue)結(jie)合(he)的元素,主要(yao)是(shi)(shi)氧和氫,這些(xie)元素是(shi)(shi)由于未完全炭(tan)化(hua)而殘留在(zai)炭(tan)中(zhong),或者在(zai)活(huo)化(hua)過(guo)程中(zhong),外來的非碳(tan)元素與活(huo)性(xing)炭(tan)表面化(hua)學(xue)結(jie)合(he);另(ling)一(yi)類(lei)摻(chan)和物是(shi)(shi)灰分,它是(shi)(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)的無機部分,灰分在(zai)活(huo)性(xing)碳(tan)中(zhong)易造成(cheng)二次(ci)污染。活(huo)性(xing)炭(tan)由于具有(you)較(jiao)強的吸附性(xing),廣(guang)泛(fan)應用(yong)于生產、生活(huo)中(zhong)。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料是(shi)經(jing)過加工(gong)處理(li)所得的(de)無定(ding)(ding)形碳,具(ju)(ju)有(you)(you)很大的(de)比表面積,對氣體、溶(rong)液中的(de)無機(ji)(ji)或有(you)(you)機(ji)(ji)物質(zhi)及膠(jiao)體顆粒等都有(you)(you)良好的(de)吸附能力(li)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料主要包括活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料作為一種性(xing)(xing)(xing)能優良的(de)吸附劑,主要是(shi)由(you)于其(qi)具(ju)(ju)有(you)(you)獨特的(de)吸附表面結構(gou)特性(xing)(xing)(xing)和表面化(hua)學性(xing)(xing)(xing)能所決(jue)定(ding)(ding)的(de)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料的(de)化(hua)學性(xing)(xing)(xing)質(zhi)穩定(ding)(ding),機(ji)(ji)械強度高,耐酸、耐堿、耐熱(re),不溶(rong)于水(shui)與有(you)(you)機(ji)(ji)溶(rong)劑,可以再生使用(yong),已(yi)經(jing)廣泛(fan)地應(ying)用(yong)于化(hua)工(gong)、環(huan)保、食品加工(gong)、冶金、藥物精制(zhi)、軍事化(hua)學防(fang)護等各(ge)個領(ling)域(yu) 。目(mu)前,改(gai)性(xing)(xing)(xing)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料被廣泛(fan)用(yong)于污(wu)水(shui)處理(li)、大氣污(wu)染防(fang)治(zhi)等領(ling)域(yu),在治(zhi)理(li)環(huan)境污(wu)染方面越來越顯(xian)示出其(qi)誘(you)人的(de)美(mei)好前景。
活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)80%-90%以上由碳元(yuan)素組成,這也是(shi)(shi)(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)為疏水性(xing)吸附劑的(de)(de)原因。除(chu)了碳元(yuan)素外(wai),還(huan)包含(han)有兩類(lei)摻和物(wu):一類(lei)是(shi)(shi)(shi)化(hua)學(xue)結合(he)(he)的(de)(de)元(yuan)素,主要(yao)是(shi)(shi)(shi)氧和氫,這些(xie)元(yuan)素是(shi)(shi)(shi)由于未(wei)完全炭(tan)(tan)(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)(tan)(tan)中,或者在活(huo)(huo)化(hua)過程中,外(wai)來(lai)的(de)(de)非碳元(yuan)素與活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)表面化(hua)學(xue)結合(he)(he),如用水蒸氣活(huo)(huo)化(hua)時(shi),活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)表面被氧化(hua)或水蒸氣氧化(hua);另(ling)一類(lei)摻和物(wu)是(shi)(shi)(shi)灰分,它是(shi)(shi)(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)無機部分。
活性炭的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要原料(liao)(liao)幾乎可以是(shi)(shi)所有(you)富含(han)(han)碳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)機(ji)材(cai)料(liao)(liao),如(ru)煤、木材(cai)、果殼、椰(ye)殼、核(he)桃殼、杏殼、棗殼等。這些(xie)含(han)(han)碳材(cai)料(liao)(liao)在(zai)活化爐中(zhong),在(zai)高溫(wen)和(he)(he)(he)一定壓力下通過熱(re)解作(zuo)(zuo)用被(bei)轉(zhuan)換成活性炭。在(zai)此活化過程中(zhong),巨大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)積(ji)和(he)(he)(he)復雜(za)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)(kong)(kong)隙結構(gou)逐漸形成, 而所謂(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附過程正是(shi)(shi)在(zai)這些(xie)孔(kong)(kong)(kong)隙中(zhong)和(he)(he)(he)表(biao)(biao)面(mian)上(shang)進行的(de)(de)(de)(de)(de)(de),活性炭中(zhong)孔(kong)(kong)(kong)隙的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大小對吸(xi)(xi)(xi)附質(zhi)有(you)選擇吸(xi)(xi)(xi)附的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用,這是(shi)(shi)由(you)(you)于(yu)大分子不能(neng)進入比它(ta)孔(kong)(kong)(kong)隙小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活性炭孔(kong)(kong)(kong)徑內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)緣(yuan)故。活性炭是(shi)(shi)由(you)(you)含(han)(han)炭為主的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)作(zuo)(zuo)原料(liao)(liao),經高溫(wen)炭化和(he)(he)(he)活化制(zhi)得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)疏水(shui)性吸(xi)(xi)(xi)附劑。活性炭含(han)(han)有(you)大量微(wei)(wei)孔(kong)(kong)(kong),具有(you)巨大無比的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)積(ji),能(neng)有(you)效地(di)去(qu)除色(se)度(du)、臭(chou)味,可去(qu)除二(er)級出水(shui)中(zhong)大多數有(you)機(ji)污染(ran)物(wu)和(he)(he)(he)某些(xie)無機(ji)物(wu),包含(han)(han)某些(xie)有(you)毒(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重金屬。