活(huo)性(xing)炭,是黑色粉末狀或塊(kuai)狀、顆粒狀、蜂窩狀的(de)(de)無(wu)定形(xing)碳(tan)(tan),也(ye)有排列規整的(de)(de)晶體碳(tan)(tan)。活(huo)性(xing)炭中(zhong)除(chu)碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)素外,還(huan)包(bao)含(han)兩類(lei)摻(chan)和物:一(yi)類(lei)是化學結合的(de)(de)元(yuan)(yuan)素,主要是氧(yang)和氫,這(zhe)些元(yuan)(yuan)素是由(you)于未完(wan)全炭化而(er)殘留(liu)在(zai)炭中(zhong),或者在(zai)活(huo)化過程中(zhong),外來的(de)(de)非碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)素與活(huo)性(xing)炭表(biao)面化學結合;另(ling)一(yi)類(lei)摻(chan)和物是灰分,它是活(huo)性(xing)炭的(de)(de)無(wu)機部分,灰分在(zai)活(huo)性(xing)碳(tan)(tan)中(zhong)易造成二次(ci)污(wu)染。活(huo)性(xing)炭由(you)于具有較強的(de)(de)吸附(fu)性(xing),廣泛應用于生產(chan)、生活(huo)中(zhong)。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)是經過加工(gong)處(chu)理所得的(de)(de)(de)無(wu)定(ding)形碳(tan),具有很大的(de)(de)(de)比表(biao)面積(ji),對氣體、溶液中的(de)(de)(de)無(wu)機或(huo)有機物質及膠體顆粒等都有良(liang)(liang)好的(de)(de)(de)吸附(fu)能力。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)主(zhu)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。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)作(zuo)為一種性(xing)(xing)(xing)(xing)能優良(liang)(liang)的(de)(de)(de)吸附(fu)劑(ji)(ji),主(zhu)要(yao)是由(you)于(yu)(yu)其(qi)具有獨(du)特(te)的(de)(de)(de)吸附(fu)表(biao)面結構特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面化(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能所決(jue)定(ding)的(de)(de)(de)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)的(de)(de)(de)化(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)質穩定(ding),機械強度高,耐(nai)酸(suan)、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶于(yu)(yu)水與有機溶劑(ji)(ji),可以再生(sheng)使用(yong)(yong),已經廣泛(fan)地應用(yong)(yong)于(yu)(yu)化(hua)工(gong)、環(huan)(huan)保、食品加工(gong)、冶金(jin)、藥(yao)物精(jing)制、軍事化(hua)學(xue)防護等各個(ge)領域(yu) 。目前(qian),改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)被(bei)廣泛(fan)用(yong)(yong)于(yu)(yu)污(wu)(wu)水處(chu)理、大氣污(wu)(wu)染防治等領域(yu),在(zai)治理環(huan)(huan)境污(wu)(wu)染方面越(yue)(yue)來越(yue)(yue)顯示(shi)出其(qi)誘(you)人的(de)(de)(de)美好前(qian)景(jing)。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭80%-90%以上由碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)素(su)組成,這(zhe)也是活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭為疏水性(xing)吸附劑的原因。除了碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)素(su)外(wai),還包(bao)含(han)有兩類摻和物:一類是化學(xue)結(jie)合(he)的元(yuan)(yuan)素(su),主要(yao)是氧和氫,這(zhe)些元(yuan)(yuan)素(su)是由于未完全(quan)炭化而殘留在炭中,或(huo)者在活(huo)(huo)(huo)化過程(cheng)中,外(wai)來的非碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)素(su)與活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭表面化學(xue)結(jie)合(he),如用水蒸氣(qi)活(huo)(huo)(huo)化時(shi),活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭表面被氧化或(huo)水蒸氣(qi)氧化;另一類摻和物是灰分,它是活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭的無(wu)機部分。
活(huo)(huo)性炭(tan)的(de)(de)主要原料(liao)幾乎可(ke)以是所有(you)富含(han)碳(tan)的(de)(de)有(you)機(ji)(ji)材(cai)料(liao),如煤(mei)、木材(cai)、果殼、椰殼、核桃殼、杏殼、棗(zao)殼等。這些(xie)含(han)碳(tan)材(cai)料(liao)在活(huo)(huo)化爐(lu)中,在高(gao)溫和一定(ding)壓力下(xia)通過熱解作用被轉換成活(huo)(huo)性炭(tan)。在此活(huo)(huo)化過程中,巨大(da)的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)積和復雜(za)的(de)(de)孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)結構逐漸形成, 而所謂的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)過程正(zheng)是在這些(xie)孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)中和表(biao)面(mian)(mian)上進行的(de)(de),活(huo)(huo)性炭(tan)中孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)的(de)(de)大(da)小對(dui)吸(xi)(xi)附(fu)質有(you)選擇吸(xi)(xi)附(fu)的(de)(de)作用,這是由于大(da)分子(zi)不能(neng)(neng)進入(ru)比(bi)它孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)小的(de)(de)活(huo)(huo)性炭(tan)孔(kong)(kong)徑內(nei)的(de)(de)緣故(gu)。活(huo)(huo)性炭(tan)是由含(han)炭(tan)為(wei)主的(de)(de)物(wu)質作原料(liao),經高(gao)溫炭(tan)化和活(huo)(huo)化制(zhi)得的(de)(de)疏(shu)水性吸(xi)(xi)附(fu)劑。活(huo)(huo)性炭(tan)含(han)有(you)大(da)量微孔(kong)(kong),具(ju)有(you)巨大(da)無(wu)比(bi)的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)積,能(neng)(neng)有(you)效地去除色度(du)、臭味,可(ke)去除二級出(chu)水中大(da)多(duo)數有(you)機(ji)(ji)污染物(wu)和某(mou)些(xie)無(wu)機(ji)(ji)物(wu),包含(han)某(mou)些(xie)有(you)毒的(de)(de)重金屬。