活(huo)性(xing)炭(tan),是(shi)黑色粉末狀(zhuang)(zhuang)或塊狀(zhuang)(zhuang)、顆粒狀(zhuang)(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)(zhuang)的(de)無定形(xing)碳(tan)(tan),也(ye)有(you)排列規整的(de)晶體碳(tan)(tan)。活(huo)性(xing)炭(tan)中(zhong)除(chu)碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)素(su)外,還(huan)包含兩類(lei)摻(chan)和(he)物:一類(lei)是(shi)化學結合的(de)元(yuan)(yuan)素(su),主要是(shi)氧(yang)和(he)氫(qing),這(zhe)些(xie)元(yuan)(yuan)素(su)是(shi)由于(yu)未完(wan)全炭(tan)化而殘留在炭(tan)中(zhong),或者在活(huo)化過程中(zhong),外來(lai)的(de)非(fei)碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)素(su)與活(huo)性(xing)炭(tan)表面化學結合;另一類(lei)摻(chan)和(he)物是(shi)灰分(fen),它是(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)無機部分(fen),灰分(fen)在活(huo)性(xing)碳(tan)(tan)中(zhong)易造(zao)成二次污染(ran)。活(huo)性(xing)炭(tan)由于(yu)具有(you)較強的(de)吸附性(xing),廣泛應用于(yu)生(sheng)產、生(sheng)活(huo)中(zhong)。
活(huo)性炭(tan)材(cai)料(liao)(liao)(liao)是(shi)經過加(jia)工(gong)處(chu)理所得的(de)無定形碳,具有(you)很大的(de)比表面(mian)積(ji),對(dui)氣體(ti)、溶液中(zhong)的(de)無機或有(you)機物質及膠體(ti)顆粒(li)等(deng)(deng)都有(you)良好(hao)的(de)吸(xi)(xi)(xi)附能力(li)。活(huo)性炭(tan)材(cai)料(liao)(liao)(liao)主要包(bao)括活(huo)性炭(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)性炭(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)(deng)。活(huo)性炭(tan)材(cai)料(liao)(liao)(liao)作為一(yi)種性能優良的(de)吸(xi)(xi)(xi)附劑,主要是(shi)由于(yu)其具有(you)獨(du)特的(de)吸(xi)(xi)(xi)附表面(mian)結構特性和(he)表面(mian)化(hua)學(xue)性能所決定的(de)。活(huo)性炭(tan)材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)化(hua)學(xue)性質穩定,機械強度(du)高,耐酸、耐堿(jian)、耐熱,不溶于(yu)水與有(you)機溶劑,可以再生(sheng)使用(yong),已經廣泛地(di)應(ying)用(yong)于(yu)化(hua)工(gong)、環保、食品加(jia)工(gong)、冶(ye)金、藥物精制、軍事(shi)化(hua)學(xue)防護等(deng)(deng)各個(ge)領域 。目(mu)前(qian),改性活(huo)性炭(tan)材(cai)料(liao)(liao)(liao)被(bei)廣泛用(yong)于(yu)污水處(chu)理、大氣污染防治(zhi)(zhi)等(deng)(deng)領域,在(zai)治(zhi)(zhi)理環境(jing)污染方面(mian)越(yue)來越(yue)顯示出(chu)其誘人(ren)的(de)美(mei)好(hao)前(qian)景。
活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭80%-90%以上由(you)碳元(yuan)素(su)組成,這也是(shi)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭為疏水(shui)性(xing)吸附(fu)劑(ji)的(de)(de)(de)原因。除了碳元(yuan)素(su)外,還包(bao)含(han)有兩類摻和(he)物:一類是(shi)化(hua)(hua)學結(jie)合的(de)(de)(de)元(yuan)素(su),主要是(shi)氧(yang)和(he)氫,這些元(yuan)素(su)是(shi)由(you)于未完全炭化(hua)(hua)而殘留在炭中,或者在活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)過程(cheng)中,外來的(de)(de)(de)非碳元(yuan)素(su)與(yu)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭表(biao)面(mian)化(hua)(hua)學結(jie)合,如用水(shui)蒸氣活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)時,活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭表(biao)面(mian)被氧(yang)化(hua)(hua)或水(shui)蒸氣氧(yang)化(hua)(hua);另一類摻和(he)物是(shi)灰分,它(ta)是(shi)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭的(de)(de)(de)無機部分。
活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)主(zhu)要原料幾乎可以是所有(you)富含(han)碳的(de)(de)有(you)機(ji)(ji)材(cai)(cai)料,如煤(mei)、木材(cai)(cai)、果殼、椰(ye)殼、核桃殼、杏殼、棗殼等(deng)。這(zhe)些(xie)含(han)碳材(cai)(cai)料在(zai)活(huo)化爐(lu)中,在(zai)高溫和(he)一(yi)定壓力下通(tong)過(guo)(guo)熱解作(zuo)用被(bei)轉換成活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)。在(zai)此活(huo)化過(guo)(guo)程中,巨大(da)(da)的(de)(de)表面(mian)積和(he)復雜的(de)(de)孔隙結(jie)構逐漸形(xing)成, 而所謂(wei)的(de)(de)吸附過(guo)(guo)程正是在(zai)這(zhe)些(xie)孔隙中和(he)表面(mian)上進行的(de)(de),活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中孔隙的(de)(de)大(da)(da)小(xiao)對吸附質有(you)選擇吸附的(de)(de)作(zuo)用,這(zhe)是由于(yu)大(da)(da)分子不能(neng)進入比它孔隙小(xiao)的(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)孔徑內的(de)(de)緣故。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)是由含(han)炭(tan)(tan)為主(zhu)的(de)(de)物質作(zuo)原料,經高溫炭(tan)(tan)化和(he)活(huo)化制得(de)的(de)(de)疏(shu)水性(xing)吸附劑。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)含(han)有(you)大(da)(da)量(liang)微孔,具有(you)巨大(da)(da)無(wu)比的(de)(de)表面(mian)積,能(neng)有(you)效地去除色度、臭味,可去除二級出水中大(da)(da)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。