活(huo)性(xing)炭(tan),是黑色粉末狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的(de)(de)(de)無(wu)定形碳(tan),也有(you)(you)排列規整的(de)(de)(de)晶(jing)體碳(tan)。活(huo)性(xing)炭(tan)中除(chu)碳(tan)元素(su)(su)外,還包含兩類摻和(he)物(wu):一類是化(hua)學結(jie)合的(de)(de)(de)元素(su)(su),主要是氧和(he)氫(qing),這(zhe)些元素(su)(su)是由(you)于(yu)未完全炭(tan)化(hua)而殘留(liu)在炭(tan)中,或者在活(huo)化(hua)過程中,外來的(de)(de)(de)非碳(tan)元素(su)(su)與活(huo)性(xing)炭(tan)表面化(hua)學結(jie)合;另一類摻和(he)物(wu)是灰分,它是活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)無(wu)機部分,灰分在活(huo)性(xing)碳(tan)中易造(zao)成(cheng)二次污染。活(huo)性(xing)炭(tan)由(you)于(yu)具有(you)(you)較強(qiang)的(de)(de)(de)吸附性(xing),廣泛應用于(yu)生(sheng)產、生(sheng)活(huo)中。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)是(shi)(shi)經(jing)過加工處(chu)理所(suo)(suo)得的(de)(de)(de)無(wu)定(ding)形碳,具有(you)(you)很大的(de)(de)(de)比(bi)表面(mian)積(ji),對氣體(ti)、溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中的(de)(de)(de)無(wu)機(ji)或有(you)(you)機(ji)物(wu)質(zhi)及(ji)膠體(ti)顆粒等(deng)(deng)都有(you)(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)吸附能(neng)力。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)主要(yao)包(bao)括(kuo)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)纖(xian)維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)(deng)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)作(zuo)為一種性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優良(liang)的(de)(de)(de)吸附劑,主要(yao)是(shi)(shi)由于其(qi)具有(you)(you)獨特的(de)(de)(de)吸附表面(mian)結構特性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)化(hua)(hua)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)所(suo)(suo)決定(ding)的(de)(de)(de)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學性(xing)(xing)(xing)(xing)質(zhi)穩(wen)定(ding),機(ji)械強度高,耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不(bu)溶(rong)(rong)(rong)于水(shui)與有(you)(you)機(ji)溶(rong)(rong)(rong)劑,可以再生(sheng)使用,已經(jing)廣(guang)(guang)泛地(di)應用于化(hua)(hua)工、環(huan)保、食品加工、冶金(jin)、藥物(wu)精制、軍事(shi)化(hua)(hua)學防(fang)護等(deng)(deng)各個領域 。目前,改性(xing)(xing)(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)被廣(guang)(guang)泛用于污水(shui)處(chu)理、大氣污染防(fang)治等(deng)(deng)領域,在治理環(huan)境污染方面(mian)越(yue)來越(yue)顯示出(chu)其(qi)誘人的(de)(de)(de)美(mei)好(hao)前景(jing)。
活(huo)性(xing)炭80%-90%以上由碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)(su)(su)組成,這也(ye)是(shi)活(huo)性(xing)炭為疏水(shui)性(xing)吸附劑(ji)的(de)(de)原因(yin)。除了(le)碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)(su)(su)外,還(huan)包(bao)含有(you)兩類摻和物(wu):一(yi)類是(shi)化(hua)(hua)(hua)學(xue)結(jie)(jie)合(he)的(de)(de)元(yuan)素(su)(su)(su),主要是(shi)氧和氫,這些元(yuan)素(su)(su)(su)是(shi)由于未完全炭化(hua)(hua)(hua)而殘留在(zai)炭中,或者在(zai)活(huo)化(hua)(hua)(hua)過程中,外來的(de)(de)非碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)(su)(su)與活(huo)性(xing)炭表(biao)面(mian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)結(jie)(jie)合(he),如用水(shui)蒸氣(qi)活(huo)化(hua)(hua)(hua)時(shi),活(huo)性(xing)炭表(biao)面(mian)被氧化(hua)(hua)(hua)或水(shui)蒸氣(qi)氧化(hua)(hua)(hua);另一(yi)類摻和物(wu)是(shi)灰分,它是(shi)活(huo)性(xing)炭的(de)(de)無機部分。
活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)主(zhu)要(yao)原料幾乎可以是(shi)所有(you)富(fu)含(han)(han)碳的(de)(de)有(you)機材料,如煤(mei)、木材、果殼、椰殼、核(he)桃殼、杏殼、棗(zao)殼等。這(zhe)些含(han)(han)碳材料在活化爐中,在高溫(wen)和(he)一定壓力下通過熱解作用被轉換(huan)成(cheng)活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)。在此活化過程(cheng)中,巨(ju)大的(de)(de)表面積和(he)復雜的(de)(de)孔(kong)隙(xi)結構(gou)逐漸形成(cheng), 而所謂的(de)(de)吸附過程(cheng)正是(shi)在這(zhe)些孔(kong)隙(xi)中和(he)表面上進行(xing)的(de)(de),活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)中孔(kong)隙(xi)的(de)(de)大小(xiao)(xiao)對吸附質(zhi)有(you)選擇吸附的(de)(de)作用,這(zhe)是(shi)由于大分(fen)子不能進入(ru)比它孔(kong)隙(xi)小(xiao)(xiao)的(de)(de)活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)孔(kong)徑內的(de)(de)緣故。活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)是(shi)由含(han)(han)炭(tan)(tan)(tan)為主(zhu)的(de)(de)物質(zhi)作原料,經高溫(wen)炭(tan)(tan)(tan)化和(he)活化制得(de)的(de)(de)疏水性(xing)吸附劑。活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)含(han)(han)有(you)大量微孔(kong),具有(you)巨(ju)大無(wu)比的(de)(de)表面積,能有(you)效地去除色度、臭味,可去除二(er)級出水中大多數有(you)機污(wu)染物和(he)某些無(wu)機物,包含(han)(han)某些有(you)毒(du)的(de)(de)重(zhong)金屬。