活(huo)(huo)性(xing)炭(tan),是(shi)黑色粉末(mo)狀(zhuang)(zhuang)或塊(kuai)狀(zhuang)(zhuang)、顆粒狀(zhuang)(zhuang)、蜂(feng)窩(wo)狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)無定形碳,也有排列規整的(de)(de)晶體碳。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)除碳元(yuan)(yuan)素(su)外,還包含兩類(lei)(lei)摻和物:一類(lei)(lei)是(shi)化學(xue)結合的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su),主要是(shi)氧和氫,這些元(yuan)(yuan)素(su)是(shi)由于未完全炭(tan)化而殘留在(zai)炭(tan)中(zhong)(zhong),或者在(zai)活(huo)(huo)化過程中(zhong)(zhong),外來的(de)(de)非碳元(yuan)(yuan)素(su)與活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表面化學(xue)結合;另(ling)一類(lei)(lei)摻和物是(shi)灰分,它(ta)是(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)無機部分,灰分在(zai)活(huo)(huo)性(xing)碳中(zhong)(zhong)易造成(cheng)二次污染(ran)。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)由于具有較強的(de)(de)吸附性(xing),廣泛應用(yong)于生產(chan)、生活(huo)(huo)中(zhong)(zhong)。
活性(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)是經過加(jia)工(gong)處理(li)(li)所得的無定形碳,具(ju)有很大(da)的比表面積(ji),對氣體(ti)、溶液中的無機(ji)或有機(ji)物(wu)質及膠體(ti)顆粒(li)等(deng)都有良(liang)(liang)好的吸附(fu)(fu)能力。活性(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)主要(yao)包括活性(xing)炭(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活性(xing)炭(tan)(tan)纖維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活性(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)作為一種性(xing)能優良(liang)(liang)的吸附(fu)(fu)劑(ji),主要(yao)是由于(yu)(yu)其具(ju)有獨特(te)的吸附(fu)(fu)表面結構特(te)性(xing)和(he)表面化學性(xing)能所決定的。活性(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)的化學性(xing)質穩定,機(ji)械強度高,耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶于(yu)(yu)水(shui)與有機(ji)溶劑(ji),可(ke)以再生使用,已經廣泛(fan)地應用于(yu)(yu)化工(gong)、環(huan)(huan)保、食品加(jia)工(gong)、冶金、藥物(wu)精制、軍事(shi)化學防護等(deng)各個領域 。目前(qian),改(gai)性(xing)活性(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)被廣泛(fan)用于(yu)(yu)污水(shui)處理(li)(li)、大(da)氣污染防治等(deng)領域,在治理(li)(li)環(huan)(huan)境污染方面越(yue)(yue)來越(yue)(yue)顯示出(chu)其誘(you)人(ren)的美好前(qian)景。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)80%-90%以上由(you)碳(tan)元(yuan)素(su)組成,這也(ye)是(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)為疏水(shui)性(xing)(xing)吸附劑的(de)原因。除了碳(tan)元(yuan)素(su)外,還(huan)包含有兩類摻(chan)和物:一類是(shi)化(hua)學結合的(de)元(yuan)素(su),主要是(shi)氧(yang)和氫(qing),這些(xie)元(yuan)素(su)是(shi)由(you)于未(wei)完全炭(tan)化(hua)而殘(can)留在(zai)(zai)炭(tan)中(zhong),或(huo)者在(zai)(zai)活(huo)(huo)(huo)化(hua)過程中(zhong),外來的(de)非碳(tan)元(yuan)素(su)與(yu)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面化(hua)學結合,如用水(shui)蒸氣活(huo)(huo)(huo)化(hua)時,活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面被(bei)氧(yang)化(hua)或(huo)水(shui)蒸氣氧(yang)化(hua);另一類摻(chan)和物是(shi)灰分,它(ta)是(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)無機部分。
活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)原料幾乎可以是(shi)所有(you)富含碳的(de)(de)(de)(de)有(you)機(ji)材料,如煤、木(mu)材、果殼(ke)、椰(ye)殼(ke)、核(he)桃(tao)殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等。這(zhe)些(xie)含碳材料在(zai)(zai)活(huo)化爐中(zhong),在(zai)(zai)高溫(wen)(wen)和(he)(he)一定壓(ya)力(li)下通過熱解作(zuo)用(yong)被(bei)轉換(huan)成(cheng)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)。在(zai)(zai)此活(huo)化過程中(zhong),巨大的(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)積(ji)(ji)和(he)(he)復雜(za)的(de)(de)(de)(de)孔(kong)隙(xi)結構逐漸形成(cheng), 而所謂的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附過程正是(shi)在(zai)(zai)這(zhe)些(xie)孔(kong)隙(xi)中(zhong)和(he)(he)表面(mian)(mian)上進行的(de)(de)(de)(de),活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)孔(kong)隙(xi)的(de)(de)(de)(de)大小對吸(xi)附質(zhi)有(you)選(xuan)擇吸(xi)附的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),這(zhe)是(shi)由于(yu)大分子不能(neng)進入比它孔(kong)隙(xi)小的(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)孔(kong)徑內(nei)的(de)(de)(de)(de)緣故。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)是(shi)由含炭(tan)(tan)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)作(zuo)原料,經高溫(wen)(wen)炭(tan)(tan)化和(he)(he)活(huo)化制得的(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)吸(xi)附劑。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)含有(you)大量微孔(kong),具(ju)有(you)巨大無(wu)比的(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)積(ji)(ji),能(neng)有(you)效地去除色度(du)、臭味,可去除二級出(chu)水中(zhong)大多數有(you)機(ji)污染物(wu)和(he)(he)某些(xie)無(wu)機(ji)物(wu),包含某些(xie)有(you)毒的(de)(de)(de)(de)重(zhong)金屬(shu)。