活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan),是(shi)黑(hei)色(se)粉末狀(zhuang)或塊(kuai)狀(zhuang)、顆粒(li)狀(zhuang)、蜂窩(wo)狀(zhuang)的(de)(de)無定形碳(tan),也有排列規整(zheng)的(de)(de)晶(jing)體碳(tan)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)除(chu)碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)外,還包含兩類摻和(he)物(wu):一(yi)(yi)類是(shi)化學結合的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su),主要是(shi)氧和(he)氫(qing),這些元(yuan)(yuan)素(su)是(shi)由于(yu)未完全炭(tan)化而殘留在(zai)炭(tan)中(zhong),或者在(zai)活(huo)(huo)化過程中(zhong),外來的(de)(de)非碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)與(yu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表面(mian)化學結合;另一(yi)(yi)類摻和(he)物(wu)是(shi)灰(hui)分,它是(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)無機部分,灰(hui)分在(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)碳(tan)中(zhong)易造成(cheng)二(er)次污染。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)由于(yu)具有較強的(de)(de)吸附性(xing)(xing),廣泛應用于(yu)生(sheng)產(chan)、生(sheng)活(huo)(huo)中(zhong)。
活性(xing)炭材(cai)料(liao)是(shi)經過加工(gong)處理所(suo)得的(de)無定(ding)形碳,具有很大的(de)比表(biao)面(mian)(mian)積,對(dui)氣體、溶(rong)液中的(de)無機或(huo)有機物(wu)質(zhi)及膠體顆粒(li)等(deng)都有良好(hao)的(de)吸(xi)(xi)附(fu)能力(li)。活性(xing)炭材(cai)料(liao)主要包括活性(xing)炭(Activated Carbon , A C )和活性(xing)炭纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活性(xing)炭材(cai)料(liao)作為一種性(xing)能優良的(de)吸(xi)(xi)附(fu)劑,主要是(shi)由(you)于其具有獨特的(de)吸(xi)(xi)附(fu)表(biao)面(mian)(mian)結構特性(xing)和表(biao)面(mian)(mian)化學(xue)性(xing)能所(suo)決定(ding)的(de)。活性(xing)炭材(cai)料(liao)的(de)化學(xue)性(xing)質(zhi)穩定(ding),機械強度高(gao),耐酸、耐堿(jian)、耐熱,不溶(rong)于水(shui)與有機溶(rong)劑,可以再生使用,已經廣泛地應用于化工(gong)、環(huan)(huan)保(bao)、食(shi)品加工(gong)、冶(ye)金、藥物(wu)精制、軍(jun)事化學(xue)防護等(deng)各個領域 。目(mu)前(qian),改性(xing)活性(xing)炭材(cai)料(liao)被廣泛用于污(wu)水(shui)處理、大氣污(wu)染(ran)防治(zhi)等(deng)領域,在治(zhi)理環(huan)(huan)境(jing)污(wu)染(ran)方面(mian)(mian)越來越顯示出其誘人的(de)美好(hao)前(qian)景(jing)。
活(huo)性(xing)炭(tan)80%-90%以(yi)上由碳元(yuan)(yuan)素組成,這(zhe)也是(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)為疏水(shui)性(xing)吸(xi)附劑的(de)(de)原因。除了(le)碳元(yuan)(yuan)素外,還包(bao)含(han)有兩類摻和物(wu):一(yi)類是(shi)化(hua)學(xue)結合的(de)(de)元(yuan)(yuan)素,主(zhu)要是(shi)氧(yang)和氫(qing),這(zhe)些元(yuan)(yuan)素是(shi)由于未(wei)完(wan)全(quan)炭(tan)化(hua)而殘留(liu)在(zai)炭(tan)中,或(huo)者在(zai)活(huo)化(hua)過程(cheng)中,外來的(de)(de)非碳元(yuan)(yuan)素與活(huo)性(xing)炭(tan)表面(mian)化(hua)學(xue)結合,如用水(shui)蒸氣(qi)活(huo)化(hua)時,活(huo)性(xing)炭(tan)表面(mian)被氧(yang)化(hua)或(huo)水(shui)蒸氣(qi)氧(yang)化(hua);另一(yi)類摻和物(wu)是(shi)灰分(fen),它是(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)無機部分(fen)。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)主要原(yuan)料(liao)幾乎可以(yi)是所(suo)有(you)富(fu)含(han)碳的(de)(de)有(you)機(ji)(ji)材(cai)料(liao),如(ru)煤、木(mu)材(cai)、果殼(ke)、椰殼(ke)、核桃(tao)殼(ke)、杏(xing)殼(ke)、棗殼(ke)等(deng)。這些(xie)含(han)碳材(cai)料(liao)在(zai)活(huo)化(hua)(hua)爐(lu)中(zhong)(zhong)(zhong),在(zai)高(gao)溫(wen)和(he)一(yi)定壓力下通(tong)過(guo)熱解作用被轉(zhuan)換成(cheng)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)。在(zai)此活(huo)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong),巨大的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)積和(he)復雜的(de)(de)孔(kong)(kong)隙結構逐漸(jian)形成(cheng), 而所(suo)謂的(de)(de)吸(xi)附過(guo)程(cheng)正是在(zai)這些(xie)孔(kong)(kong)隙中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)表(biao)(biao)面(mian)上(shang)進行的(de)(de),活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)孔(kong)(kong)隙的(de)(de)大小對吸(xi)附質有(you)選擇吸(xi)附的(de)(de)作用,這是由于大分子不能進入比它孔(kong)(kong)隙小的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)孔(kong)(kong)徑內的(de)(de)緣故。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)是由含(han)炭(tan)為主的(de)(de)物質作原(yuan)料(liao),經高(gao)溫(wen)炭(tan)化(hua)(hua)和(he)活(huo)化(hua)(hua)制得的(de)(de)疏水(shui)性(xing)(xing)(xing)吸(xi)附劑。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)含(han)有(you)大量微孔(kong)(kong),具有(you)巨大無(wu)比的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)積,能有(you)效地去(qu)除色度(du)、臭味,可去(qu)除二級出水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)大多數有(you)機(ji)(ji)污染物和(he)某(mou)些(xie)無(wu)機(ji)(ji)物,包含(han)某(mou)些(xie)有(you)毒的(de)(de)重金屬。