活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan),是(shi)黑色粉末狀(zhuang)(zhuang)或塊狀(zhuang)(zhuang)、顆粒(li)狀(zhuang)(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)無定形碳(tan)(tan),也(ye)有(you)排列規整的(de)(de)晶(jing)體碳(tan)(tan)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中除碳(tan)(tan)元素(su)外(wai),還包含兩類摻和(he)物(wu):一(yi)類是(shi)化學(xue)結合的(de)(de)元素(su),主要是(shi)氧和(he)氫,這些元素(su)是(shi)由于未完(wan)全炭(tan)(tan)化而殘留在(zai)(zai)炭(tan)(tan)中,或者在(zai)(zai)活(huo)(huo)(huo)化過程中,外(wai)來的(de)(de)非碳(tan)(tan)元素(su)與活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面化學(xue)結合;另一(yi)類摻和(he)物(wu)是(shi)灰分(fen)(fen),它(ta)是(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)無機部(bu)分(fen)(fen),灰分(fen)(fen)在(zai)(zai)活(huo)(huo)(huo)性(xing)碳(tan)(tan)中易造(zao)成二次污染。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)由于具有(you)較強的(de)(de)吸附(fu)性(xing),廣泛應用于生(sheng)產、生(sheng)活(huo)(huo)(huo)中。
活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料(liao)(liao)是(shi)經過加(jia)工(gong)處理所(suo)(suo)得(de)的(de)(de)(de)無定(ding)形碳,具有(you)(you)很大(da)的(de)(de)(de)比(bi)表(biao)(biao)面積,對氣體、溶液中的(de)(de)(de)無機(ji)(ji)或有(you)(you)機(ji)(ji)物質(zhi)及膠(jiao)體顆粒等都(dou)有(you)(you)良好的(de)(de)(de)吸附(fu)(fu)能力(li)。活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料(liao)(liao)主(zhu)要包括(kuo)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)纖維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料(liao)(liao)作為一種性(xing)(xing)(xing)能優(you)良的(de)(de)(de)吸附(fu)(fu)劑(ji),主(zhu)要是(shi)由(you)于其具有(you)(you)獨特(te)的(de)(de)(de)吸附(fu)(fu)表(biao)(biao)面結構特(te)性(xing)(xing)(xing)和表(biao)(biao)面化學(xue)性(xing)(xing)(xing)能所(suo)(suo)決定(ding)的(de)(de)(de)。活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)化學(xue)性(xing)(xing)(xing)質(zhi)穩(wen)定(ding),機(ji)(ji)械強度高(gao),耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶于水與(yu)有(you)(you)機(ji)(ji)溶劑(ji),可以再生使用,已經廣泛(fan)地應用于化工(gong)、環(huan)保、食品加(jia)工(gong)、冶(ye)金、藥物精制(zhi)、軍(jun)事化學(xue)防護等各個領域 。目前,改性(xing)(xing)(xing)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料(liao)(liao)被(bei)廣泛(fan)用于污(wu)(wu)(wu)水處理、大(da)氣污(wu)(wu)(wu)染防治等領域,在治理環(huan)境(jing)污(wu)(wu)(wu)染方(fang)面越來(lai)越顯示出其誘人的(de)(de)(de)美好前景。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭80%-90%以上由碳元(yuan)素(su)組成,這也是(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭為疏水(shui)(shui)性(xing)吸附(fu)劑(ji)的(de)原因(yin)。除了碳元(yuan)素(su)外(wai),還(huan)包含(han)有(you)兩類摻(chan)和(he)物:一類是(shi)化(hua)學(xue)結合(he)的(de)元(yuan)素(su),主(zhu)要是(shi)氧和(he)氫,這些元(yuan)素(su)是(shi)由于未(wei)完全炭化(hua)而殘(can)留在炭中(zhong),或者在活(huo)(huo)(huo)化(hua)過程中(zhong),外(wai)來(lai)的(de)非碳元(yuan)素(su)與(yu)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭表面化(hua)學(xue)結合(he),如用水(shui)(shui)蒸(zheng)氣活(huo)(huo)(huo)化(hua)時,活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭表面被氧化(hua)或水(shui)(shui)蒸(zheng)氣氧化(hua);另一類摻(chan)和(he)物是(shi)灰分,它是(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭的(de)無機(ji)部分。
活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)主(zhu)(zhu)要原(yuan)料幾(ji)乎(hu)可以是所有富(fu)含碳的(de)(de)有機(ji)材(cai)料,如煤、木(mu)材(cai)、果殼、椰殼、核桃殼、杏殼、棗殼等。這(zhe)些(xie)含碳材(cai)料在活(huo)化(hua)爐中(zhong),在高溫和一定壓力下通過(guo)熱解(jie)作用被轉換成(cheng)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)。在此活(huo)化(hua)過(guo)程中(zhong),巨(ju)大(da)的(de)(de)表面(mian)積和復(fu)雜的(de)(de)孔(kong)隙(xi)結構逐漸形成(cheng), 而所謂的(de)(de)吸附(fu)過(guo)程正(zheng)是在這(zhe)些(xie)孔(kong)隙(xi)中(zhong)和表面(mian)上(shang)進行的(de)(de),活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)孔(kong)隙(xi)的(de)(de)大(da)小(xiao)對(dui)吸附(fu)質有選擇吸附(fu)的(de)(de)作用,這(zhe)是由于(yu)大(da)分子不能(neng)進入比它孔(kong)隙(xi)小(xiao)的(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)孔(kong)徑(jing)內(nei)的(de)(de)緣故(gu)。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)是由含炭(tan)(tan)(tan)(tan)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)物(wu)質作原(yuan)料,經高溫炭(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)和活(huo)化(hua)制得的(de)(de)疏(shu)水(shui)性(xing)吸附(fu)劑。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)含有大(da)量微孔(kong),具有巨(ju)大(da)無(wu)比的(de)(de)表面(mian)積,能(neng)有效地去(qu)除色度(du)、臭(chou)味(wei),可去(qu)除二級出水(shui)中(zhong)大(da)多(duo)數有機(ji)污(wu)染物(wu)和某些(xie)無(wu)機(ji)物(wu),包含某些(xie)有毒的(de)(de)重金屬。