活(huo)(huo)性炭(tan),是黑色粉末(mo)狀或(huo)塊狀、顆粒狀、蜂窩(wo)狀的無定形(xing)碳(tan),也有排列規整的晶體碳(tan)。活(huo)(huo)性炭(tan)中(zhong)除碳(tan)元素(su)外,還包含兩(liang)類(lei)摻(chan)和(he)物:一類(lei)是化(hua)學(xue)結(jie)合(he)的元素(su),主要是氧(yang)和(he)氫,這(zhe)些元素(su)是由(you)于(yu)未完全炭(tan)化(hua)而殘留在(zai)炭(tan)中(zhong),或(huo)者在(zai)活(huo)(huo)化(hua)過(guo)程中(zhong),外來的非碳(tan)元素(su)與活(huo)(huo)性炭(tan)表面化(hua)學(xue)結(jie)合(he);另一類(lei)摻(chan)和(he)物是灰分,它(ta)是活(huo)(huo)性炭(tan)的無機部分,灰分在(zai)活(huo)(huo)性碳(tan)中(zhong)易造成二次污染。活(huo)(huo)性炭(tan)由(you)于(yu)具有較強的吸附(fu)性,廣泛(fan)應用于(yu)生產、生活(huo)(huo)中(zhong)。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)(liao)是經(jing)過(guo)加(jia)工處(chu)理所得的(de)(de)(de)無(wu)定形碳,具有(you)很(hen)大的(de)(de)(de)比表(biao)面積(ji),對(dui)氣體(ti)、溶液中的(de)(de)(de)無(wu)機或(huo)有(you)機物質及(ji)膠體(ti)顆粒(li)等都(dou)有(you)良(liang)好的(de)(de)(de)吸(xi)附能力。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)(liao)主(zhu)要包括(kuo)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)纖維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)(liao)作為一種(zhong)性(xing)(xing)(xing)能優良(liang)的(de)(de)(de)吸(xi)附劑,主(zhu)要是由于(yu)(yu)其具有(you)獨(du)特(te)的(de)(de)(de)吸(xi)附表(biao)面結(jie)構特(te)性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面化學(xue)性(xing)(xing)(xing)能所決定的(de)(de)(de)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)化學(xue)性(xing)(xing)(xing)質穩定,機械(xie)強度高(gao),耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不(bu)溶于(yu)(yu)水與有(you)機溶劑,可以再生使用(yong),已經(jing)廣泛(fan)(fan)地應用(yong)于(yu)(yu)化工、環保、食品加(jia)工、冶金(jin)、藥物精制(zhi)、軍事化學(xue)防(fang)護(hu)等各個領域 。目前,改性(xing)(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)(liao)被(bei)廣泛(fan)(fan)用(yong)于(yu)(yu)污(wu)水處(chu)理、大氣污(wu)染防(fang)治(zhi)等領域,在(zai)治(zhi)理環境污(wu)染方(fang)面越(yue)(yue)來越(yue)(yue)顯(xian)示出其誘(you)人的(de)(de)(de)美好前景(jing)。
活(huo)(huo)性(xing)炭80%-90%以上由(you)碳元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)組(zu)成(cheng),這(zhe)也(ye)是(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭為疏水性(xing)吸附劑的(de)(de)原因。除了碳元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)外,還(huan)包含有(you)兩類摻和物(wu):一類是(shi)化(hua)學結(jie)合的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su),主要是(shi)氧(yang)和氫,這(zhe)些元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)是(shi)由(you)于未完全炭化(hua)而殘(can)留(liu)在炭中(zhong),或(huo)者在活(huo)(huo)化(hua)過程中(zhong),外來的(de)(de)非碳元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)與活(huo)(huo)性(xing)炭表面化(hua)學結(jie)合,如用水蒸氣(qi)活(huo)(huo)化(hua)時,活(huo)(huo)性(xing)炭表面被氧(yang)化(hua)或(huo)水蒸氣(qi)氧(yang)化(hua);另一類摻和物(wu)是(shi)灰分,它是(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭的(de)(de)無機(ji)部分。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭的(de)(de)主要原(yuan)(yuan)料(liao)幾乎可以是(shi)所有(you)(you)富含(han)(han)(han)碳的(de)(de)有(you)(you)機(ji)材(cai)料(liao),如煤、木材(cai)、果殼、椰殼、核桃殼、杏殼、棗殼等。這(zhe)(zhe)些(xie)含(han)(han)(han)碳材(cai)料(liao)在(zai)(zai)活(huo)(huo)(huo)化(hua)爐中(zhong)(zhong),在(zai)(zai)高(gao)溫和(he)(he)一定壓力下通(tong)過(guo)熱解作用被轉換成活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭。在(zai)(zai)此活(huo)(huo)(huo)化(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong),巨(ju)大(da)的(de)(de)表面(mian)(mian)積和(he)(he)復雜的(de)(de)孔(kong)(kong)(kong)隙結構逐漸形成, 而所謂的(de)(de)吸(xi)附過(guo)程(cheng)正是(shi)在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)些(xie)孔(kong)(kong)(kong)隙中(zhong)(zhong)和(he)(he)表面(mian)(mian)上進(jin)行的(de)(de),活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭中(zhong)(zhong)孔(kong)(kong)(kong)隙的(de)(de)大(da)小對吸(xi)附質有(you)(you)選擇吸(xi)附的(de)(de)作用,這(zhe)(zhe)是(shi)由于大(da)分(fen)子不能進(jin)入比(bi)它孔(kong)(kong)(kong)隙小的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭孔(kong)(kong)(kong)徑內的(de)(de)緣故(gu)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭是(shi)由含(han)(han)(han)炭為主的(de)(de)物(wu)質作原(yuan)(yuan)料(liao),經高(gao)溫炭化(hua)和(he)(he)活(huo)(huo)(huo)化(hua)制得(de)的(de)(de)疏水性(xing)吸(xi)附劑。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭含(han)(han)(han)有(you)(you)大(da)量微孔(kong)(kong)(kong),具有(you)(you)巨(ju)大(da)無(wu)比(bi)的(de)(de)表面(mian)(mian)積,能有(you)(you)效地(di)去(qu)除(chu)色度、臭(chou)味,可去(qu)除(chu)二級出水中(zhong)(zhong)大(da)多數有(you)(you)機(ji)污染物(wu)和(he)(he)某些(xie)無(wu)機(ji)物(wu),包(bao)含(han)(han)(han)某些(xie)有(you)(you)毒的(de)(de)重(zhong)金屬。