活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan),是(shi)(shi)黑色粉末狀或塊狀、顆粒(li)狀、蜂(feng)窩(wo)狀的(de)(de)(de)無定形碳,也有(you)排(pai)列(lie)規整的(de)(de)(de)晶(jing)體碳。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)除碳元素(su)外,還包含兩類(lei)摻(chan)和物(wu):一類(lei)是(shi)(shi)化學(xue)結合的(de)(de)(de)元素(su),主要是(shi)(shi)氧和氫,這些(xie)元素(su)是(shi)(shi)由(you)(you)于(yu)(yu)未完全炭(tan)(tan)化而(er)殘留在(zai)炭(tan)(tan)中(zhong),或者在(zai)活(huo)(huo)化過程中(zhong),外來的(de)(de)(de)非碳元素(su)與(yu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)表面化學(xue)結合;另一類(lei)摻(chan)和物(wu)是(shi)(shi)灰(hui)分(fen),它是(shi)(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)無機(ji)部分(fen),灰(hui)分(fen)在(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)碳中(zhong)易造成(cheng)二次污染。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)由(you)(you)于(yu)(yu)具有(you)較強的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)性(xing)(xing)(xing),廣泛應用于(yu)(yu)生產、生活(huo)(huo)中(zhong)。
活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料是經(jing)過加(jia)(jia)工處理(li)所(suo)得的(de)(de)無(wu)定形(xing)碳,具有(you)很大的(de)(de)比表(biao)面(mian)積,對氣體、溶(rong)液中的(de)(de)無(wu)機(ji)或有(you)機(ji)物(wu)質(zhi)及膠體顆(ke)粒等(deng)都有(you)良好的(de)(de)吸附能力(li)。活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料主要(yao)包括活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(Activated Carbon , A C )和活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭纖維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料作(zuo)為一種(zhong)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優良的(de)(de)吸附劑(ji),主要(yao)是由于其具有(you)獨(du)特(te)的(de)(de)吸附表(biao)面(mian)結構特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)化學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能所(suo)決定的(de)(de)。活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料的(de)(de)化學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)質(zhi)穩定,機(ji)械強度高,耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱(re),不溶(rong)于水(shui)與有(you)機(ji)溶(rong)劑(ji),可以(yi)再生使用(yong),已經(jing)廣(guang)泛(fan)地應(ying)用(yong)于化工、環保、食品加(jia)(jia)工、冶金、藥物(wu)精制、軍(jun)事化學防(fang)護等(deng)各個領域 。目前,改性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料被廣(guang)泛(fan)用(yong)于污(wu)水(shui)處理(li)、大氣污(wu)染防(fang)治等(deng)領域,在治理(li)環境污(wu)染方面(mian)越來越顯示出其誘(you)人的(de)(de)美(mei)好前景。
活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)80%-90%以上由(you)碳(tan)元素組(zu)成,這(zhe)也是(shi)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)為疏水性(xing)吸附(fu)劑的(de)原因。除了(le)碳(tan)元素外,還包含(han)有兩類摻和物:一類是(shi)化(hua)學(xue)結合的(de)元素,主(zhu)要是(shi)氧(yang)和氫,這(zhe)些元素是(shi)由(you)于未完全炭(tan)化(hua)而殘(can)留在炭(tan)中,或者在活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)過程中,外來的(de)非碳(tan)元素與活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)面化(hua)學(xue)結合,如用水蒸氣(qi)活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)時,活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)面被氧(yang)化(hua)或水蒸氣(qi)氧(yang)化(hua);另一類摻和物是(shi)灰分,它是(shi)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)無(wu)機部分。
活性(xing)炭(tan)(tan)的(de)主要原料(liao)幾乎可以是所有(you)(you)富含碳(tan)的(de)有(you)(you)機材(cai)料(liao),如煤、木材(cai)、果(guo)殼、椰殼、核桃殼、杏殼、棗殼等。這些(xie)含碳(tan)材(cai)料(liao)在(zai)活化(hua)爐中(zhong)(zhong),在(zai)高(gao)(gao)溫和一定(ding)壓力下通過熱解作用(yong)被轉換成(cheng)(cheng)活性(xing)炭(tan)(tan)。在(zai)此活化(hua)過程中(zhong)(zhong),巨大的(de)表(biao)面(mian)積和復雜的(de)孔(kong)隙(xi)結構逐漸(jian)形成(cheng)(cheng), 而所謂的(de)吸(xi)(xi)附(fu)過程正是在(zai)這些(xie)孔(kong)隙(xi)中(zhong)(zhong)和表(biao)面(mian)上進行的(de),活性(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong)孔(kong)隙(xi)的(de)大小對吸(xi)(xi)附(fu)質有(you)(you)選(xuan)擇吸(xi)(xi)附(fu)的(de)作用(yong),這是由(you)于(yu)大分子不能(neng)進入比它孔(kong)隙(xi)小的(de)活性(xing)炭(tan)(tan)孔(kong)徑內(nei)的(de)緣故。活性(xing)炭(tan)(tan)是由(you)含炭(tan)(tan)為主的(de)物質作原料(liao),經高(gao)(gao)溫炭(tan)(tan)化(hua)和活化(hua)制得的(de)疏水性(xing)吸(xi)(xi)附(fu)劑。活性(xing)炭(tan)(tan)含有(you)(you)大量微(wei)孔(kong),具(ju)有(you)(you)巨大無(wu)比的(de)表(biao)面(mian)積,能(neng)有(you)(you)效地去(qu)除色度(du)、臭味,可去(qu)除二(er)級出水中(zhong)(zhong)大多(duo)數(shu)有(you)(you)機污(wu)染物和某些(xie)無(wu)機物,包含某些(xie)有(you)(you)毒的(de)重金屬。