活(huo)(huo)性(xing)炭(tan),是(shi)黑(hei)色粉末(mo)狀(zhuang)或塊(kuai)狀(zhuang)、顆粒(li)狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的(de)無定形碳,也有排列規整的(de)晶體碳。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)中(zhong)除碳元(yuan)素外,還(huan)包含兩(liang)類摻(chan)和物(wu)(wu):一類是(shi)化學(xue)結(jie)合(he)的(de)元(yuan)素,主(zhu)要是(shi)氧(yang)和氫,這些元(yuan)素是(shi)由(you)于(yu)未(wei)完(wan)全炭(tan)化而殘留在炭(tan)中(zhong),或者(zhe)在活(huo)(huo)化過程中(zhong),外來(lai)的(de)非(fei)碳元(yuan)素與活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表面化學(xue)結(jie)合(he);另(ling)一類摻(chan)和物(wu)(wu)是(shi)灰(hui)分,它是(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)無機部分,灰(hui)分在活(huo)(huo)性(xing)碳中(zhong)易造成二次(ci)污(wu)染(ran)。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)由(you)于(yu)具有較(jiao)強的(de)吸附性(xing),廣泛應用于(yu)生產、生活(huo)(huo)中(zhong)。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)是經過(guo)加工(gong)處理所得的(de)無定(ding)形碳,具有很大的(de)比(bi)表(biao)面(mian)積,對(dui)氣體(ti)、溶液中(zhong)的(de)無機或有機物(wu)質及膠體(ti)顆粒等都有良好(hao)的(de)吸附(fu)能力。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)主要(yao)包括活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)作為一種性(xing)(xing)能優良的(de)吸附(fu)劑(ji),主要(yao)是由于(yu)其(qi)具有獨特的(de)吸附(fu)表(biao)面(mian)結構特性(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)化學性(xing)(xing)能所決定(ding)的(de)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)化學性(xing)(xing)質穩(wen)定(ding),機械強度高,耐(nai)酸(suan)、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不(bu)溶于(yu)水(shui)與(yu)有機溶劑(ji),可以再生(sheng)使用(yong)(yong),已經廣泛(fan)地應用(yong)(yong)于(yu)化工(gong)、環(huan)保(bao)、食品加工(gong)、冶金、藥物(wu)精制、軍事(shi)化學防護等各個領域 。目前,改性(xing)(xing)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)被廣泛(fan)用(yong)(yong)于(yu)污(wu)水(shui)處理、大氣污(wu)染(ran)防治等領域,在治理環(huan)境污(wu)染(ran)方(fang)面(mian)越(yue)來越(yue)顯示出其(qi)誘人的(de)美(mei)好(hao)前景。
活性(xing)炭(tan)80%-90%以上(shang)由碳元(yuan)(yuan)素(su)組成,這(zhe)也(ye)是(shi)活性(xing)炭(tan)為疏水(shui)性(xing)吸附(fu)劑(ji)的(de)原因。除了(le)碳元(yuan)(yuan)素(su)外,還(huan)包含有兩(liang)類摻和(he)(he)物(wu):一類是(shi)化(hua)(hua)(hua)學結合(he)的(de)元(yuan)(yuan)素(su),主(zhu)要是(shi)氧(yang)和(he)(he)氫,這(zhe)些(xie)元(yuan)(yuan)素(su)是(shi)由于未(wei)完全炭(tan)化(hua)(hua)(hua)而殘留在(zai)炭(tan)中(zhong),或者(zhe)在(zai)活化(hua)(hua)(hua)過程中(zhong),外來的(de)非碳元(yuan)(yuan)素(su)與活性(xing)炭(tan)表面(mian)化(hua)(hua)(hua)學結合(he),如用水(shui)蒸氣活化(hua)(hua)(hua)時,活性(xing)炭(tan)表面(mian)被氧(yang)化(hua)(hua)(hua)或水(shui)蒸氣氧(yang)化(hua)(hua)(hua);另一類摻和(he)(he)物(wu)是(shi)灰分(fen),它是(shi)活性(xing)炭(tan)的(de)無機部(bu)分(fen)。
活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)主(zhu)(zhu)要原(yuan)料(liao)幾乎可(ke)以是所(suo)有(you)(you)富含(han)碳的(de)有(you)(you)機材料(liao),如煤、木(mu)材、果殼(ke)、椰(ye)殼(ke)、核(he)桃殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等。這(zhe)(zhe)些(xie)含(han)碳材料(liao)在(zai)活(huo)化(hua)(hua)爐中(zhong)(zhong),在(zai)高溫和(he)(he)一定壓力下(xia)通過熱解作(zuo)用(yong)被轉換成活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)。在(zai)此活(huo)化(hua)(hua)過程中(zhong)(zhong),巨大的(de)表(biao)(biao)面積(ji)和(he)(he)復雜的(de)孔隙結(jie)構逐(zhu)漸形成, 而所(suo)謂的(de)吸(xi)(xi)附(fu)過程正是在(zai)這(zhe)(zhe)些(xie)孔隙中(zhong)(zhong)和(he)(he)表(biao)(biao)面上進行的(de),活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong)孔隙的(de)大小(xiao)(xiao)對吸(xi)(xi)附(fu)質有(you)(you)選擇吸(xi)(xi)附(fu)的(de)作(zuo)用(yong),這(zhe)(zhe)是由(you)于(yu)大分子不能進入比它孔隙小(xiao)(xiao)的(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)孔徑(jing)內的(de)緣故。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)是由(you)含(han)炭(tan)(tan)為主(zhu)(zhu)的(de)物(wu)質作(zuo)原(yuan)料(liao),經(jing)高溫炭(tan)(tan)化(hua)(hua)和(he)(he)活(huo)化(hua)(hua)制(zhi)得(de)的(de)疏水性(xing)(xing)吸(xi)(xi)附(fu)劑。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)含(han)有(you)(you)大量(liang)微(wei)孔,具有(you)(you)巨大無比的(de)表(biao)(biao)面積(ji),能有(you)(you)效地(di)去除色(se)度、臭味(wei),可(ke)去除二(er)級(ji)出水中(zhong)(zhong)大多數有(you)(you)機污染物(wu)和(he)(he)某(mou)些(xie)無機物(wu),包(bao)含(han)某(mou)些(xie)有(you)(you)毒的(de)重金屬。