活(huo)性炭(tan)(tan),是(shi)(shi)黑色(se)粉(fen)末狀(zhuang)或(huo)塊(kuai)狀(zhuang)、顆(ke)粒(li)狀(zhuang)、蜂(feng)窩狀(zhuang)的(de)無定(ding)形(xing)碳(tan)(tan),也有(you)排列(lie)規(gui)整的(de)晶(jing)體碳(tan)(tan)。活(huo)性炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong)除碳(tan)(tan)元(yuan)素外(wai)(wai),還包含兩類摻和(he)物(wu):一(yi)(yi)類是(shi)(shi)化學(xue)結(jie)合的(de)元(yuan)素,主(zhu)要是(shi)(shi)氧和(he)氫(qing),這些元(yuan)素是(shi)(shi)由于未完全炭(tan)(tan)化而殘留在(zai)炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong),或(huo)者在(zai)活(huo)化過程中(zhong)(zhong),外(wai)(wai)來的(de)非碳(tan)(tan)元(yuan)素與活(huo)性炭(tan)(tan)表面化學(xue)結(jie)合;另一(yi)(yi)類摻和(he)物(wu)是(shi)(shi)灰(hui)分,它是(shi)(shi)活(huo)性炭(tan)(tan)的(de)無機部分,灰(hui)分在(zai)活(huo)性碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)易造成二次污染。活(huo)性炭(tan)(tan)由于具(ju)有(you)較強的(de)吸附性,廣(guang)泛應用于生產、生活(huo)中(zhong)(zhong)。
活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)材料是(shi)經過加(jia)工處理(li)(li)所得(de)的(de)無(wu)定(ding)形碳,具有很大的(de)比表(biao)面(mian)積,對(dui)氣(qi)體、溶液中的(de)無(wu)機或有機物(wu)質及(ji)膠體顆粒等(deng)都有良(liang)好的(de)吸附能(neng)力。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)材料主要包括活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)纖維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)材料作為一種性(xing)能(neng)優良(liang)的(de)吸附劑,主要是(shi)由(you)于其(qi)具有獨特(te)的(de)吸附表(biao)面(mian)結構(gou)特(te)性(xing)和(he)表(biao)面(mian)化(hua)學(xue)性(xing)能(neng)所決定(ding)的(de)。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)材料的(de)化(hua)學(xue)性(xing)質穩定(ding),機械強度高,耐酸、耐堿、耐熱,不溶于水與有機溶劑,可以再生使用,已經廣泛(fan)地應用于化(hua)工、環保(bao)、食品加(jia)工、冶金、藥物(wu)精制、軍事(shi)化(hua)學(xue)防護(hu)等(deng)各(ge)個領域(yu)(yu) 。目前,改性(xing)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)材料被廣泛(fan)用于污(wu)水處理(li)(li)、大氣(qi)污(wu)染防治等(deng)領域(yu)(yu),在治理(li)(li)環境(jing)污(wu)染方面(mian)越來(lai)越顯示出(chu)其(qi)誘人(ren)的(de)美好前景。
活性炭80%-90%以上(shang)由(you)碳元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)組成,這也是活性炭為疏水(shui)性吸附劑的(de)原因。除了碳元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)外,還包(bao)含(han)有兩類摻和(he)(he)物:一類是化(hua)(hua)學(xue)結(jie)合的(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su),主要是氧和(he)(he)氫(qing),這些(xie)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)是由(you)于未完全炭化(hua)(hua)而殘留在(zai)炭中(zhong),或(huo)者在(zai)活化(hua)(hua)過程(cheng)中(zhong),外來的(de)非碳元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)與活性炭表面(mian)化(hua)(hua)學(xue)結(jie)合,如用(yong)水(shui)蒸氣活化(hua)(hua)時(shi),活性炭表面(mian)被(bei)氧化(hua)(hua)或(huo)水(shui)蒸氣氧化(hua)(hua);另一類摻和(he)(he)物是灰分(fen),它是活性炭的(de)無機部分(fen)。
活(huo)性炭(tan)(tan)的(de)(de)主要原料(liao)(liao)(liao)幾乎(hu)可以是所(suo)有(you)(you)富含(han)(han)(han)碳(tan)的(de)(de)有(you)(you)機(ji)材料(liao)(liao)(liao),如煤、木材、果殼(ke)、椰殼(ke)、核(he)桃殼(ke)、杏(xing)殼(ke)、棗殼(ke)等。這些(xie)(xie)含(han)(han)(han)碳(tan)材料(liao)(liao)(liao)在(zai)活(huo)化爐(lu)中(zhong)(zhong),在(zai)高溫和(he)(he)一定(ding)壓力下通過熱解作用被轉換成活(huo)性炭(tan)(tan)。在(zai)此活(huo)化過程(cheng)中(zhong)(zhong),巨大的(de)(de)表面(mian)積(ji)和(he)(he)復雜的(de)(de)孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)結構逐漸形成, 而(er)所(suo)謂的(de)(de)吸(xi)附過程(cheng)正是在(zai)這些(xie)(xie)孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)中(zhong)(zhong)和(he)(he)表面(mian)上進(jin)行的(de)(de),活(huo)性炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong)孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)的(de)(de)大小對吸(xi)附質有(you)(you)選擇吸(xi)附的(de)(de)作用,這是由(you)于大分(fen)子不能(neng)進(jin)入比它孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)小的(de)(de)活(huo)性炭(tan)(tan)孔(kong)(kong)徑(jing)內(nei)的(de)(de)緣故。活(huo)性炭(tan)(tan)是由(you)含(han)(han)(han)炭(tan)(tan)為主的(de)(de)物(wu)(wu)(wu)質作原料(liao)(liao)(liao),經高溫炭(tan)(tan)化和(he)(he)活(huo)化制得的(de)(de)疏水性吸(xi)附劑。活(huo)性炭(tan)(tan)含(han)(han)(han)有(you)(you)大量微孔(kong)(kong),具有(you)(you)巨大無比的(de)(de)表面(mian)積(ji),能(neng)有(you)(you)效地去(qu)除(chu)色(se)度、臭(chou)味,可去(qu)除(chu)二級(ji)出水中(zhong)(zhong)大多數(shu)有(you)(you)機(ji)污染物(wu)(wu)(wu)和(he)(he)某些(xie)(xie)無機(ji)物(wu)(wu)(wu),包含(han)(han)(han)某些(xie)(xie)有(you)(you)毒(du)的(de)(de)重金屬(shu)。