活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan),是黑色粉(fen)末(mo)狀(zhuang)或(huo)塊狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的(de)無(wu)定形碳(tan)(tan),也有排列(lie)規整的(de)晶體碳(tan)(tan)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong)除(chu)碳(tan)(tan)元素(su)外,還包(bao)含兩類(lei)(lei)摻和(he)物:一類(lei)(lei)是化(hua)學結合的(de)元素(su),主(zhu)要是氧(yang)和(he)氫,這些元素(su)是由(you)于(yu)未完全炭(tan)(tan)化(hua)而殘留在(zai)炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong),或(huo)者在(zai)活(huo)(huo)化(hua)過程中(zhong)(zhong),外來的(de)非(fei)碳(tan)(tan)元素(su)與活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表面化(hua)學結合;另一類(lei)(lei)摻和(he)物是灰(hui)分,它(ta)是活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)無(wu)機部分,灰(hui)分在(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)易(yi)造成(cheng)二(er)次污染。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)由(you)于(yu)具有較強(qiang)的(de)吸附(fu)性(xing)(xing),廣泛應(ying)用于(yu)生(sheng)產、生(sheng)活(huo)(huo)中(zhong)(zhong)。
活性(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)是經過加(jia)工(gong)處理所(suo)得的(de)(de)無定形碳,具有(you)(you)(you)很大(da)的(de)(de)比(bi)表(biao)面積(ji),對氣體、溶液中(zhong)的(de)(de)無機(ji)或有(you)(you)(you)機(ji)物質(zhi)(zhi)及膠體顆(ke)粒(li)等都有(you)(you)(you)良(liang)好的(de)(de)吸附能力。活性(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)主(zhu)要包括(kuo)活性(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和活性(xing)炭(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活性(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)作(zuo)為一種(zhong)性(xing)能優良(liang)的(de)(de)吸附劑(ji),主(zhu)要是由于(yu)(yu)其具有(you)(you)(you)獨特的(de)(de)吸附表(biao)面結構特性(xing)和表(biao)面化(hua)學(xue)(xue)性(xing)能所(suo)決定的(de)(de)。活性(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)的(de)(de)化(hua)學(xue)(xue)性(xing)質(zhi)(zhi)穩定,機(ji)械強度高,耐(nai)(nai)酸、耐(nai)(nai)堿、耐(nai)(nai)熱,不(bu)溶于(yu)(yu)水與有(you)(you)(you)機(ji)溶劑(ji),可(ke)以再生(sheng)使用(yong),已(yi)經廣(guang)泛地(di)應用(yong)于(yu)(yu)化(hua)工(gong)、環保、食品加(jia)工(gong)、冶(ye)金、藥物精(jing)制、軍事化(hua)學(xue)(xue)防(fang)護等各(ge)個領域 。目前(qian),改性(xing)活性(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)被廣(guang)泛用(yong)于(yu)(yu)污(wu)水處理、大(da)氣污(wu)染防(fang)治等領域,在治理環境污(wu)染方面越來(lai)越顯示出其誘人的(de)(de)美好前(qian)景。
活性(xing)(xing)炭(tan)80%-90%以上由碳元(yuan)(yuan)素組成,這也是(shi)活性(xing)(xing)炭(tan)為疏水性(xing)(xing)吸附劑的原因。除了碳元(yuan)(yuan)素外(wai),還包含有兩類摻和(he)物:一(yi)類是(shi)化(hua)學結合的元(yuan)(yuan)素,主(zhu)要是(shi)氧和(he)氫,這些元(yuan)(yuan)素是(shi)由于未完全炭(tan)化(hua)而殘(can)留在炭(tan)中,或者在活化(hua)過程中,外(wai)來的非碳元(yuan)(yuan)素與活性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面化(hua)學結合,如(ru)用(yong)水蒸氣活化(hua)時,活性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面被氧化(hua)或水蒸氣氧化(hua);另一(yi)類摻和(he)物是(shi)灰分,它是(shi)活性(xing)(xing)炭(tan)的無機部分。
活性(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)主要原料(liao)幾乎(hu)可(ke)以是(shi)(shi)所有(you)富含(han)(han)碳(tan)的(de)(de)有(you)機(ji)(ji)材料(liao),如(ru)煤、木材、果殼、椰殼、核桃殼、杏殼、棗殼等(deng)。這些含(han)(han)碳(tan)材料(liao)在活化爐(lu)中(zhong),在高(gao)溫和(he)(he)一定壓力(li)下通過熱解作用(yong)被轉換(huan)成活性(xing)炭(tan)(tan)。在此(ci)活化過程中(zhong),巨(ju)(ju)大的(de)(de)表面積和(he)(he)復(fu)雜(za)的(de)(de)孔(kong)隙結構(gou)逐漸形成, 而所謂的(de)(de)吸(xi)附過程正是(shi)(shi)在這些孔(kong)隙中(zhong)和(he)(he)表面上進(jin)行的(de)(de),活性(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)孔(kong)隙的(de)(de)大小(xiao)對吸(xi)附質有(you)選擇吸(xi)附的(de)(de)作用(yong),這是(shi)(shi)由于大分子不能進(jin)入比(bi)(bi)它孔(kong)隙小(xiao)的(de)(de)活性(xing)炭(tan)(tan)孔(kong)徑內的(de)(de)緣故。活性(xing)炭(tan)(tan)是(shi)(shi)由含(han)(han)炭(tan)(tan)為主的(de)(de)物(wu)質作原料(liao),經高(gao)溫炭(tan)(tan)化和(he)(he)活化制得的(de)(de)疏水(shui)性(xing)吸(xi)附劑。活性(xing)炭(tan)(tan)含(han)(han)有(you)大量微(wei)孔(kong),具有(you)巨(ju)(ju)大無(wu)比(bi)(bi)的(de)(de)表面積,能有(you)效地去(qu)(qu)除色(se)度、臭(chou)味,可(ke)去(qu)(qu)除二(er)級出水(shui)中(zhong)大多數有(you)機(ji)(ji)污染物(wu)和(he)(he)某(mou)些無(wu)機(ji)(ji)物(wu),包含(han)(han)某(mou)些有(you)毒(du)的(de)(de)重(zhong)金屬(shu)。