活性(xing)炭(tan),是黑(hei)色粉末狀(zhuang)或塊狀(zhuang)、顆(ke)粒(li)狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的(de)無定形碳(tan)(tan)(tan)(tan),也(ye)有(you)排列規整的(de)晶體碳(tan)(tan)(tan)(tan)。活性(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)除(chu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)元素外(wai),還包含兩類摻和(he)物:一類是化(hua)學(xue)(xue)結(jie)合(he)的(de)元素,主要是氧和(he)氫,這些元素是由于未完(wan)全炭(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)中(zhong)(zhong),或者在活化(hua)過(guo)程中(zhong)(zhong),外(wai)來(lai)的(de)非(fei)碳(tan)(tan)(tan)(tan)元素與(yu)活性(xing)炭(tan)表面(mian)化(hua)學(xue)(xue)結(jie)合(he);另一類摻和(he)物是灰分(fen),它是活性(xing)炭(tan)的(de)無機部分(fen),灰分(fen)在活性(xing)碳(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)易造(zao)成二(er)次污(wu)染。活性(xing)炭(tan)由于具有(you)較強的(de)吸(xi)附性(xing),廣泛應用(yong)于生產、生活中(zhong)(zhong)。
活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)料是經過加工處理所(suo)得的(de)(de)無定(ding)形碳,具有很大的(de)(de)比表面(mian)(mian)積(ji),對氣體、溶液中的(de)(de)無機(ji)(ji)或有機(ji)(ji)物質及膠體顆粒等(deng)都(dou)有良好的(de)(de)吸(xi)附能(neng)(neng)力。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)料主要包括活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)料作為一種性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)良的(de)(de)吸(xi)附劑,主要是由于其具有獨特的(de)(de)吸(xi)附表面(mian)(mian)結構特性(xing)(xing)和(he)表面(mian)(mian)化(hua)(hua)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)所(suo)決定(ding)的(de)(de)。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)料的(de)(de)化(hua)(hua)學性(xing)(xing)質穩定(ding),機(ji)(ji)械強度高(gao),耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶于水與有機(ji)(ji)溶劑,可以再生使用(yong),已經廣泛(fan)地(di)應用(yong)于化(hua)(hua)工、環(huan)保、食品加工、冶金、藥物精制、軍事化(hua)(hua)學防(fang)護等(deng)各(ge)個(ge)領域 。目前,改性(xing)(xing)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)料被廣泛(fan)用(yong)于污水處理、大氣污染防(fang)治等(deng)領域,在(zai)治理環(huan)境污染方面(mian)(mian)越來越顯示出其誘人的(de)(de)美好前景。
活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)80%-90%以上由碳元素(su)組成,這(zhe)也是活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)為疏(shu)水(shui)性(xing)(xing)吸附劑的原(yuan)因。除了(le)碳元素(su)外(wai),還(huan)包(bao)含(han)有兩類(lei)摻(chan)和(he)物(wu):一(yi)類(lei)是化(hua)(hua)學(xue)結合的元素(su),主(zhu)要(yao)是氧和(he)氫(qing),這(zhe)些元素(su)是由于(yu)未完全炭(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)而殘留(liu)在(zai)炭(tan)(tan)(tan)中,或者在(zai)活(huo)化(hua)(hua)過程中,外(wai)來的非碳元素(su)與活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)表面(mian)化(hua)(hua)學(xue)結合,如(ru)用水(shui)蒸氣活(huo)化(hua)(hua)時(shi),活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)表面(mian)被(bei)氧化(hua)(hua)或水(shui)蒸氣氧化(hua)(hua);另(ling)一(yi)類(lei)摻(chan)和(he)物(wu)是灰分,它(ta)是活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的無機部(bu)分。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭的主要原料幾乎可以是(shi)(shi)所有(you)(you)富含碳(tan)的有(you)(you)機材(cai)(cai)料,如煤、木(mu)材(cai)(cai)、果殼(ke)(ke)、椰殼(ke)(ke)、核桃殼(ke)(ke)、杏(xing)殼(ke)(ke)、棗殼(ke)(ke)等。這些含碳(tan)材(cai)(cai)料在(zai)活(huo)(huo)(huo)化爐中(zhong),在(zai)高(gao)溫(wen)和(he)一定壓(ya)力下通(tong)過熱解作用被轉換(huan)成活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭。在(zai)此活(huo)(huo)(huo)化過程中(zhong),巨(ju)大(da)的表(biao)面(mian)積和(he)復雜的孔隙結構逐漸形成, 而(er)所謂的吸(xi)(xi)(xi)附(fu)過程正是(shi)(shi)在(zai)這些孔隙中(zhong)和(he)表(biao)面(mian)上進行的,活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭中(zhong)孔隙的大(da)小(xiao)對吸(xi)(xi)(xi)附(fu)質有(you)(you)選(xuan)擇(ze)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)的作用,這是(shi)(shi)由于大(da)分子不能(neng)進入比它孔隙小(xiao)的活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭孔徑內的緣故(gu)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭是(shi)(shi)由含炭為主的物質作原料,經高(gao)溫(wen)炭化和(he)活(huo)(huo)(huo)化制得的疏水性(xing)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑(ji)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭含有(you)(you)大(da)量微孔,具有(you)(you)巨(ju)大(da)無(wu)比的表(biao)面(mian)積,能(neng)有(you)(you)效地(di)去(qu)除(chu)色度、臭味,可去(qu)除(chu)二級出水中(zhong)大(da)多數(shu)有(you)(you)機污染(ran)物和(he)某些無(wu)機物,包含某些有(you)(you)毒的重金(jin)屬。