活性炭,是黑色(se)粉末狀或塊狀、顆(ke)粒(li)狀、蜂(feng)窩狀的無定形碳,也有(you)排列規整(zheng)的晶體碳。活性炭中(zhong)(zhong)除碳元(yuan)素外,還包含兩類摻和物:一(yi)類是化(hua)學結合的元(yuan)素,主要是氧和氫(qing),這些元(yuan)素是由(you)(you)于(yu)未完(wan)全炭化(hua)而殘留在(zai)炭中(zhong)(zhong),或者在(zai)活化(hua)過(guo)程中(zhong)(zhong),外來的非(fei)碳元(yuan)素與活性炭表面化(hua)學結合;另一(yi)類摻和物是灰(hui)(hui)分(fen),它是活性炭的無機部分(fen),灰(hui)(hui)分(fen)在(zai)活性碳中(zhong)(zhong)易造成(cheng)二次污(wu)染。活性炭由(you)(you)于(yu)具有(you)較強的吸附(fu)性,廣泛應用于(yu)生(sheng)(sheng)產(chan)、生(sheng)(sheng)活中(zhong)(zhong)。
活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)(cai)料(liao)是經過加工處(chu)理(li)所得的(de)(de)無定形碳,具有(you)(you)很(hen)大(da)的(de)(de)比表面(mian)積(ji),對氣體、溶液(ye)中的(de)(de)無機(ji)(ji)或有(you)(you)機(ji)(ji)物(wu)質(zhi)及膠(jiao)體顆粒等(deng)都(dou)有(you)(you)良(liang)好的(de)(de)吸附(fu)能力。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)(cai)料(liao)主(zhu)要包括(kuo)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)(cai)料(liao)作為一種性(xing)(xing)能優良(liang)的(de)(de)吸附(fu)劑,主(zhu)要是由于(yu)其具有(you)(you)獨(du)特(te)的(de)(de)吸附(fu)表面(mian)結構特(te)性(xing)(xing)和表面(mian)化(hua)學性(xing)(xing)能所決定的(de)(de)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)化(hua)學性(xing)(xing)質(zhi)穩定,機(ji)(ji)械強度高,耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶于(yu)水與有(you)(you)機(ji)(ji)溶劑,可以再生使用,已(yi)經廣(guang)泛(fan)地應用于(yu)化(hua)工、環保(bao)、食品加工、冶金、藥(yao)物(wu)精制(zhi)、軍(jun)事(shi)化(hua)學防護等(deng)各個領(ling)(ling)域 。目(mu)前,改性(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)(cai)料(liao)被廣(guang)泛(fan)用于(yu)污水處(chu)理(li)、大(da)氣污染(ran)(ran)防治等(deng)領(ling)(ling)域,在治理(li)環境污染(ran)(ran)方(fang)面(mian)越來越顯示出(chu)其誘人的(de)(de)美(mei)好前景。
活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)80%-90%以(yi)上由碳(tan)元素(su)組成,這也是(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)為疏(shu)水(shui)(shui)性(xing)吸(xi)附劑的原因。除了碳(tan)元素(su)外,還包(bao)含(han)有兩類摻(chan)和(he)物:一類是(shi)化學(xue)結合的元素(su),主要是(shi)氧(yang)和(he)氫,這些(xie)元素(su)是(shi)由于(yu)未(wei)完全炭(tan)(tan)化而殘(can)留在炭(tan)(tan)中,或(huo)者在活(huo)化過(guo)程中,外來的非(fei)碳(tan)元素(su)與活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面化學(xue)結合,如用水(shui)(shui)蒸氣(qi)活(huo)化時,活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面被(bei)氧(yang)化或(huo)水(shui)(shui)蒸氣(qi)氧(yang)化;另(ling)一類摻(chan)和(he)物是(shi)灰分(fen),它是(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的無機(ji)部(bu)分(fen)。
活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)主要原料(liao)幾乎可以是(shi)(shi)所有富(fu)含(han)(han)碳(tan)的(de)(de)(de)有機材料(liao),如煤、木(mu)材、果(guo)殼(ke)(ke)、椰殼(ke)(ke)、核桃殼(ke)(ke)、杏(xing)殼(ke)(ke)、棗(zao)殼(ke)(ke)等。這(zhe)些(xie)含(han)(han)碳(tan)材料(liao)在活(huo)(huo)化(hua)(hua)爐中,在高(gao)溫和一定壓力下通過熱解作(zuo)用被轉換成活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)。在此活(huo)(huo)化(hua)(hua)過程(cheng)中,巨大(da)的(de)(de)(de)表面積和復(fu)雜的(de)(de)(de)孔(kong)隙(xi)(xi)結構(gou)逐漸(jian)形成, 而所謂的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)過程(cheng)正(zheng)是(shi)(shi)在這(zhe)些(xie)孔(kong)隙(xi)(xi)中和表面上(shang)進行的(de)(de)(de),活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)中孔(kong)隙(xi)(xi)的(de)(de)(de)大(da)小對吸(xi)(xi)附(fu)質有選擇(ze)吸(xi)(xi)附(fu)的(de)(de)(de)作(zuo)用,這(zhe)是(shi)(shi)由于大(da)分子(zi)不能進入比它孔(kong)隙(xi)(xi)小的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)孔(kong)徑內(nei)的(de)(de)(de)緣故。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)是(shi)(shi)由含(han)(han)炭(tan)為(wei)主的(de)(de)(de)物質作(zuo)原料(liao),經高(gao)溫炭(tan)化(hua)(hua)和活(huo)(huo)化(hua)(hua)制得的(de)(de)(de)疏水性(xing)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)含(han)(han)有大(da)量微孔(kong),具有巨大(da)無比的(de)(de)(de)表面積,能有效地去除(chu)色(se)度(du)、臭(chou)味,可去除(chu)二級(ji)出水中大(da)多數有機污染物和某些(xie)無機物,包(bao)含(han)(han)某些(xie)有毒的(de)(de)(de)重金屬。