活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan),是(shi)(shi)黑色粉末(mo)狀(zhuang)(zhuang)或(huo)塊狀(zhuang)(zhuang)、顆粒狀(zhuang)(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)無(wu)定形碳(tan),也有排(pai)列規(gui)整的(de)(de)晶體碳(tan)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)除碳(tan)元(yuan)素(su)外(wai),還(huan)包含兩類摻(chan)和物(wu):一(yi)類是(shi)(shi)化學結合的(de)(de)元(yuan)素(su),主(zhu)要是(shi)(shi)氧和氫,這些(xie)元(yuan)素(su)是(shi)(shi)由于(yu)(yu)未完全炭(tan)化而(er)殘留在炭(tan)中(zhong),或(huo)者在活(huo)(huo)化過(guo)程(cheng)中(zhong),外(wai)來的(de)(de)非碳(tan)元(yuan)素(su)與活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表面化學結合;另一(yi)類摻(chan)和物(wu)是(shi)(shi)灰分(fen),它是(shi)(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)無(wu)機部分(fen),灰分(fen)在活(huo)(huo)性(xing)(xing)碳(tan)中(zhong)易造成(cheng)二次污染。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)由于(yu)(yu)具有較強的(de)(de)吸附性(xing)(xing),廣泛應(ying)用于(yu)(yu)生產、生活(huo)(huo)中(zhong)。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)(liao)(liao)是經過加工處理(li)所得的(de)(de)無定形碳,具有(you)很(hen)大的(de)(de)比(bi)表面積(ji),對(dui)氣體、溶液中(zhong)的(de)(de)無機(ji)或有(you)機(ji)物質及膠體顆(ke)粒等(deng)(deng)(deng)都有(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)能(neng)力。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)(liao)(liao)主要包括活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(Activated Carbon , A C )和活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)(deng)(deng)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)(liao)(liao)作為(wei)一種性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優良(liang)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji),主要是由于其具有(you)獨特的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)表面結(jie)構特性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面化(hua)(hua)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)所決定的(de)(de)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)化(hua)(hua)學性(xing)(xing)(xing)(xing)質穩定,機(ji)械強度(du)高,耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶于水與(yu)有(you)機(ji)溶劑(ji),可以再生使(shi)用(yong)(yong),已經廣泛(fan)地(di)應用(yong)(yong)于化(hua)(hua)工、環(huan)保、食品加工、冶(ye)金、藥物精制、軍事化(hua)(hua)學防護等(deng)(deng)(deng)各個(ge)領域 。目(mu)前,改性(xing)(xing)(xing)(xing)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)(liao)(liao)被廣泛(fan)用(yong)(yong)于污(wu)水處理(li)、大氣污(wu)染(ran)防治(zhi)等(deng)(deng)(deng)領域,在治(zhi)理(li)環(huan)境(jing)污(wu)染(ran)方(fang)面越(yue)來越(yue)顯示出其誘(you)人的(de)(de)美好(hao)前景。
活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)80%-90%以上(shang)由碳元素(su)組成,這也是(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)為疏水性(xing)吸附劑(ji)的(de)原因。除了碳元素(su)外,還包含有兩類摻和(he)物:一(yi)類是(shi)化(hua)(hua)學結(jie)合的(de)元素(su),主(zhu)要是(shi)氧(yang)和(he)氫,這些元素(su)是(shi)由于未完全炭(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)而殘(can)留在炭(tan)(tan)(tan)中,或者在活(huo)(huo)化(hua)(hua)過(guo)程中,外來的(de)非碳元素(su)與活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)表面(mian)化(hua)(hua)學結(jie)合,如用水蒸(zheng)氣(qi)(qi)活(huo)(huo)化(hua)(hua)時,活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)表面(mian)被(bei)氧(yang)化(hua)(hua)或水蒸(zheng)氣(qi)(qi)氧(yang)化(hua)(hua);另一(yi)類摻和(he)物是(shi)灰分,它是(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)無機部分。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭的(de)(de)(de)(de)主要原料(liao)幾(ji)乎可以是(shi)所(suo)(suo)有富含(han)(han)碳的(de)(de)(de)(de)有機(ji)材(cai)料(liao),如煤、木材(cai)、果(guo)殼(ke)、椰殼(ke)、核桃殼(ke)、杏(xing)殼(ke)、棗(zao)殼(ke)等。這些(xie)含(han)(han)碳材(cai)料(liao)在(zai)活(huo)化(hua)爐(lu)中(zhong),在(zai)高溫和(he)(he)一(yi)定壓力下(xia)通過熱(re)解作(zuo)用被(bei)轉換成活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭。在(zai)此(ci)活(huo)化(hua)過程(cheng)中(zhong),巨大(da)的(de)(de)(de)(de)表面積(ji)和(he)(he)復(fu)雜(za)的(de)(de)(de)(de)孔隙(xi)結(jie)構逐漸(jian)形成, 而(er)所(suo)(suo)謂的(de)(de)(de)(de)吸附過程(cheng)正(zheng)是(shi)在(zai)這些(xie)孔隙(xi)中(zhong)和(he)(he)表面上進行的(de)(de)(de)(de),活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭中(zhong)孔隙(xi)的(de)(de)(de)(de)大(da)小(xiao)對(dui)吸附質有選(xuan)擇(ze)吸附的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用,這是(shi)由(you)于大(da)分子不能進入比它孔隙(xi)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭孔徑內的(de)(de)(de)(de)緣故。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭是(shi)由(you)含(han)(han)炭為(wei)主的(de)(de)(de)(de)物質作(zuo)原料(liao),經高溫炭化(hua)和(he)(he)活(huo)化(hua)制得(de)的(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)(xing)(xing)吸附劑。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭含(han)(han)有大(da)量(liang)微孔,具有巨大(da)無比的(de)(de)(de)(de)表面積(ji),能有效地去(qu)除色度、臭味,可去(qu)除二級出水中(zhong)大(da)多數有機(ji)污染物和(he)(he)某(mou)些(xie)無機(ji)物,包含(han)(han)某(mou)些(xie)有毒的(de)(de)(de)(de)重金屬(shu)。