活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan),是(shi)黑(hei)色粉末狀(zhuang)或塊狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的無定(ding)形碳,也(ye)有(you)排列規整的晶(jing)體碳。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)除碳元素外,還包含兩類(lei)摻和(he)物(wu):一類(lei)是(shi)化學結合(he)的元素,主要是(shi)氧和(he)氫,這些元素是(shi)由于未(wei)完全炭(tan)化而殘留在炭(tan)中(zhong)(zhong),或者(zhe)在活(huo)(huo)化過(guo)程中(zhong)(zhong),外來的非碳元素與活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表面(mian)化學結合(he);另一類(lei)摻和(he)物(wu)是(shi)灰分,它(ta)是(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的無機部分,灰分在活(huo)(huo)性(xing)(xing)碳中(zhong)(zhong)易造(zao)成二次污染。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)由于具有(you)較強的吸附性(xing)(xing),廣泛應(ying)用于生(sheng)產、生(sheng)活(huo)(huo)中(zhong)(zhong)。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)是經(jing)過加(jia)(jia)工(gong)處理(li)所(suo)得的無定形碳,具有很大的比表(biao)面積(ji),對氣體、溶液中的無機(ji)或(huo)有機(ji)物質及膠體顆粒等(deng)都(dou)有良好的吸附能力。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)主要包括活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)作為一(yi)種性(xing)(xing)能優良的吸附劑,主要是由于其(qi)具有獨特(te)的吸附表(biao)面結構特(te)性(xing)(xing)和(he)表(biao)面化學性(xing)(xing)能所(suo)決定的。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)的化學性(xing)(xing)質穩定,機(ji)械強度(du)高,耐酸、耐堿、耐熱(re),不溶于水與有機(ji)溶劑,可以再生使(shi)用(yong),已(yi)經(jing)廣泛地應用(yong)于化工(gong)、環(huan)保(bao)、食品加(jia)(jia)工(gong)、冶金(jin)、藥(yao)物精制、軍事化學防護等(deng)各個領(ling)域 。目(mu)前,改性(xing)(xing)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)被(bei)廣泛用(yong)于污(wu)水處理(li)、大氣污(wu)染防治等(deng)領(ling)域,在治理(li)環(huan)境(jing)污(wu)染方面越(yue)(yue)來越(yue)(yue)顯示出其(qi)誘(you)人的美好前景。
活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)80%-90%以上由碳元(yuan)(yuan)素(su)組成(cheng),這也是(shi)(shi)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)為疏水(shui)性(xing)(xing)吸附劑的原因。除了(le)碳元(yuan)(yuan)素(su)外(wai),還包含有(you)兩類摻和物(wu):一類是(shi)(shi)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)結(jie)合的元(yuan)(yuan)素(su),主要(yao)是(shi)(shi)氧(yang)和氫,這些元(yuan)(yuan)素(su)是(shi)(shi)由于未(wei)完全炭(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)而殘留(liu)在炭(tan)(tan)中,或者在活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)程中,外(wai)來的非碳元(yuan)(yuan)素(su)與活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面(mian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)結(jie)合,如用(yong)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)時(shi),活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面(mian)被(bei)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)或水(shui)蒸(zheng)氣(qi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua);另一類摻和物(wu)是(shi)(shi)灰分(fen),它是(shi)(shi)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的無機部分(fen)。
活性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)主要原料(liao)(liao)幾乎(hu)可以是(shi)所有(you)富含碳的(de)(de)有(you)機材(cai)料(liao)(liao),如煤、木材(cai)、果(guo)殼(ke)、椰殼(ke)、核(he)桃殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等。這些(xie)含碳材(cai)料(liao)(liao)在(zai)(zai)活化(hua)爐中,在(zai)(zai)高溫和(he)(he)一定壓力下(xia)通過熱解作(zuo)用(yong)被轉(zhuan)換(huan)成(cheng)(cheng)活性(xing)(xing)炭(tan)。在(zai)(zai)此活化(hua)過程中,巨(ju)大(da)的(de)(de)表面積和(he)(he)復雜的(de)(de)孔(kong)隙(xi)結構逐漸形成(cheng)(cheng), 而(er)所謂的(de)(de)吸附過程正是(shi)在(zai)(zai)這些(xie)孔(kong)隙(xi)中和(he)(he)表面上進行的(de)(de),活性(xing)(xing)炭(tan)中孔(kong)隙(xi)的(de)(de)大(da)小(xiao)對吸附質有(you)選擇吸附的(de)(de)作(zuo)用(yong),這是(shi)由于大(da)分(fen)子不(bu)能進入(ru)比它孔(kong)隙(xi)小(xiao)的(de)(de)活性(xing)(xing)炭(tan)孔(kong)徑內的(de)(de)緣故。活性(xing)(xing)炭(tan)是(shi)由含炭(tan)為主的(de)(de)物質作(zuo)原料(liao)(liao),經高溫炭(tan)化(hua)和(he)(he)活化(hua)制(zhi)得的(de)(de)疏水性(xing)(xing)吸附劑。活性(xing)(xing)炭(tan)含有(you)大(da)量微(wei)孔(kong),具有(you)巨(ju)大(da)無比的(de)(de)表面積,能有(you)效地(di)去除(chu)色度、臭味,可去除(chu)二級出水中大(da)多數(shu)有(you)機污染(ran)物和(he)(he)某(mou)些(xie)無機物,包含某(mou)些(xie)有(you)毒的(de)(de)重金(jin)屬。