活性(xing)(xing)炭(tan),是黑色粉末(mo)狀或塊狀、顆(ke)粒狀、蜂窩(wo)狀的無定(ding)形碳,也有(you)排(pai)列(lie)規整的晶(jing)體碳。活性(xing)(xing)炭(tan)中除碳元素外,還(huan)包(bao)含兩類摻和(he)物(wu):一類是化學結(jie)合的元素,主要(yao)是氧和(he)氫,這些元素是由(you)于未完全(quan)炭(tan)化而殘留(liu)在炭(tan)中,或者在活化過程中,外來的非碳元素與活性(xing)(xing)炭(tan)表面化學結(jie)合;另一類摻和(he)物(wu)是灰(hui)分,它是活性(xing)(xing)炭(tan)的無機部分,灰(hui)分在活性(xing)(xing)碳中易造成二次污染。活性(xing)(xing)炭(tan)由(you)于具有(you)較強的吸附性(xing)(xing),廣(guang)泛(fan)應用于生(sheng)產、生(sheng)活中。
活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)是經過加工處(chu)理(li)(li)所得(de)的(de)無定形碳,具(ju)有很大的(de)比表(biao)面(mian)(mian)積,對氣體、溶(rong)液中的(de)無機或有機物質(zhi)及膠體顆粒(li)等(deng)(deng)都有良好(hao)的(de)吸(xi)附能力。活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)主(zhu)要包括活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)(deng)。活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)作為一種(zhong)性(xing)(xing)(xing)能優良的(de)吸(xi)附劑(ji),主(zhu)要是由于其(qi)具(ju)有獨(du)特的(de)吸(xi)附表(biao)面(mian)(mian)結構(gou)特性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)(mian)化(hua)學性(xing)(xing)(xing)能所決(jue)定的(de)。活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)的(de)化(hua)學性(xing)(xing)(xing)質(zhi)穩定,機械強度高,耐酸、耐堿、耐熱(re),不(bu)溶(rong)于水與有機溶(rong)劑(ji),可以再生(sheng)使用,已經廣(guang)泛地應用于化(hua)工、環保、食品加工、冶金、藥(yao)物精制、軍事化(hua)學防護等(deng)(deng)各個領域 。目前,改(gai)性(xing)(xing)(xing)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)被廣(guang)泛用于污(wu)(wu)水處(chu)理(li)(li)、大氣污(wu)(wu)染防治等(deng)(deng)領域,在治理(li)(li)環境污(wu)(wu)染方面(mian)(mian)越來越顯示出其(qi)誘人(ren)的(de)美好(hao)前景。
活性炭(tan)80%-90%以上由(you)碳元(yuan)(yuan)素(su)組(zu)成,這(zhe)也是(shi)(shi)活性炭(tan)為疏水性吸附劑的(de)原因(yin)。除了碳元(yuan)(yuan)素(su)外,還(huan)包含(han)有(you)兩(liang)類(lei)(lei)摻和物:一類(lei)(lei)是(shi)(shi)化(hua)(hua)學結合的(de)元(yuan)(yuan)素(su),主要是(shi)(shi)氧和氫,這(zhe)些元(yuan)(yuan)素(su)是(shi)(shi)由(you)于未(wei)完全炭(tan)化(hua)(hua)而殘留(liu)在炭(tan)中(zhong),或者在活化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong),外來的(de)非碳元(yuan)(yuan)素(su)與活性炭(tan)表面(mian)化(hua)(hua)學結合,如用水蒸(zheng)氣活化(hua)(hua)時,活性炭(tan)表面(mian)被氧化(hua)(hua)或水蒸(zheng)氣氧化(hua)(hua);另一類(lei)(lei)摻和物是(shi)(shi)灰分(fen),它是(shi)(shi)活性炭(tan)的(de)無(wu)機部分(fen)。
活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)主(zhu)(zhu)要原料(liao)幾乎可以是(shi)所有(you)富(fu)含碳(tan)的(de)(de)有(you)機(ji)材(cai)料(liao),如煤(mei)、木材(cai)、果殼(ke)、椰殼(ke)、核桃殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等(deng)。這些含碳(tan)材(cai)料(liao)在(zai)活(huo)(huo)(huo)(huo)化爐中(zhong)(zhong),在(zai)高溫(wen)和(he)一定壓力下通(tong)過(guo)熱解作用(yong)被轉換(huan)成(cheng)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)。在(zai)此活(huo)(huo)(huo)(huo)化過(guo)程中(zhong)(zhong),巨(ju)大(da)的(de)(de)表面(mian)積和(he)復雜的(de)(de)孔隙結構(gou)逐漸形成(cheng), 而(er)所謂的(de)(de)吸(xi)附過(guo)程正是(shi)在(zai)這些孔隙中(zhong)(zhong)和(he)表面(mian)上進行的(de)(de),活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)孔隙的(de)(de)大(da)小對吸(xi)附質(zhi)有(you)選擇吸(xi)附的(de)(de)作用(yong),這是(shi)由于(yu)大(da)分子不能進入比(bi)它孔隙小的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)孔徑(jing)內(nei)的(de)(de)緣故。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)是(shi)由含炭(tan)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)物(wu)質(zhi)作原料(liao),經高溫(wen)炭(tan)化和(he)活(huo)(huo)(huo)(huo)化制(zhi)得的(de)(de)疏水(shui)性(xing)(xing)吸(xi)附劑。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)含有(you)大(da)量(liang)微孔,具有(you)巨(ju)大(da)無比(bi)的(de)(de)表面(mian)積,能有(you)效地去除(chu)色度、臭味,可去除(chu)二級(ji)出水(shui)中(zhong)(zhong)大(da)多數(shu)有(you)機(ji)污染物(wu)和(he)某些無機(ji)物(wu),包含某些有(you)毒(du)的(de)(de)重(zhong)金屬。