活(huo)性(xing)炭(tan)(tan),是(shi)黑色粉末狀(zhuang)或塊狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的無定形(xing)碳,也有排列規整(zheng)的晶體碳。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中除(chu)碳元(yuan)素(su)外,還(huan)包含兩(liang)類摻和(he)物(wu):一類是(shi)化學(xue)結合的元(yuan)素(su),主要是(shi)氧(yang)和(he)氫,這些元(yuan)素(su)是(shi)由于未完全炭(tan)(tan)化而殘(can)留在炭(tan)(tan)中,或者在活(huo)化過程中,外來的非(fei)碳元(yuan)素(su)與活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面化學(xue)結合;另(ling)一類摻和(he)物(wu)是(shi)灰分,它是(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的無機(ji)部分,灰分在活(huo)性(xing)碳中易造成(cheng)二(er)次污染(ran)。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)由于具有較強的吸附性(xing),廣泛應用于生(sheng)產(chan)、生(sheng)活(huo)中。
活性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)是(shi)經(jing)過(guo)加(jia)工(gong)處理所得(de)的(de)(de)(de)無定形碳,具有(you)(you)很大的(de)(de)(de)比表面積,對氣(qi)體(ti)、溶液中的(de)(de)(de)無機(ji)(ji)或(huo)有(you)(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)質及膠體(ti)顆粒等(deng)(deng)都有(you)(you)良(liang)好的(de)(de)(de)吸(xi)附能(neng)力。活性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)主(zhu)(zhu)要包括活性(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和活性(xing)炭(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)(deng)。活性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)作為一種性(xing)能(neng)優良(liang)的(de)(de)(de)吸(xi)附劑,主(zhu)(zhu)要是(shi)由于其(qi)具有(you)(you)獨特的(de)(de)(de)吸(xi)附表面結構特性(xing)和表面化(hua)學性(xing)能(neng)所決定的(de)(de)(de)。活性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)化(hua)學性(xing)質穩定,機(ji)(ji)械強(qiang)度高,耐酸、耐堿、耐熱(re),不溶于水與有(you)(you)機(ji)(ji)溶劑,可以再生使用,已(yi)經(jing)廣泛地應(ying)用于化(hua)工(gong)、環保(bao)、食品加(jia)工(gong)、冶金、藥物(wu)(wu)精(jing)制、軍事化(hua)學防護等(deng)(deng)各(ge)個領(ling)域(yu) 。目前(qian),改性(xing)活性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)被廣泛用于污(wu)水處理、大氣(qi)污(wu)染防治(zhi)等(deng)(deng)領(ling)域(yu),在治(zhi)理環境污(wu)染方面越(yue)來(lai)越(yue)顯示出(chu)其(qi)誘人的(de)(de)(de)美好前(qian)景(jing)。
活性(xing)炭(tan)80%-90%以(yi)上由(you)(you)碳元(yuan)(yuan)素組成,這也是活性(xing)炭(tan)為疏水性(xing)吸附劑的(de)原因。除了碳元(yuan)(yuan)素外,還包(bao)含有兩類(lei)摻和(he)物(wu)(wu):一(yi)類(lei)是化(hua)(hua)學結(jie)合(he)的(de)元(yuan)(yuan)素,主要是氧和(he)氫,這些元(yuan)(yuan)素是由(you)(you)于未完全炭(tan)化(hua)(hua)而(er)殘留在炭(tan)中,或者在活化(hua)(hua)過程中,外來的(de)非碳元(yuan)(yuan)素與(yu)活性(xing)炭(tan)表(biao)面化(hua)(hua)學結(jie)合(he),如用水蒸(zheng)氣活化(hua)(hua)時,活性(xing)炭(tan)表(biao)面被氧化(hua)(hua)或水蒸(zheng)氣氧化(hua)(hua);另一(yi)類(lei)摻和(he)物(wu)(wu)是灰(hui)分(fen),它(ta)是活性(xing)炭(tan)的(de)無(wu)機(ji)部分(fen)。
活(huo)性(xing)炭的(de)(de)(de)主要(yao)原(yuan)料(liao)(liao)幾(ji)乎可以是(shi)所有富含碳(tan)的(de)(de)(de)有機(ji)材料(liao)(liao),如(ru)煤、木材、果殼(ke)、椰(ye)殼(ke)、核桃(tao)殼(ke)、杏殼(ke)、棗(zao)殼(ke)等。這(zhe)些(xie)含碳(tan)材料(liao)(liao)在(zai)活(huo)化爐中(zhong),在(zai)高溫和(he)一定壓力(li)下通過(guo)熱解作(zuo)用被轉換成活(huo)性(xing)炭。在(zai)此活(huo)化過(guo)程(cheng)中(zhong),巨(ju)大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)表面(mian)積和(he)復(fu)雜的(de)(de)(de)孔(kong)隙(xi)結(jie)構逐漸(jian)形成, 而所謂的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附過(guo)程(cheng)正(zheng)是(shi)在(zai)這(zhe)些(xie)孔(kong)隙(xi)中(zhong)和(he)表面(mian)上進(jin)行的(de)(de)(de),活(huo)性(xing)炭中(zhong)孔(kong)隙(xi)的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)小對(dui)吸(xi)(xi)附質(zhi)有選擇吸(xi)(xi)附的(de)(de)(de)作(zuo)用,這(zhe)是(shi)由于大(da)(da)(da)分子不能進(jin)入比它孔(kong)隙(xi)小的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)炭孔(kong)徑內的(de)(de)(de)緣故。活(huo)性(xing)炭是(shi)由含炭為主的(de)(de)(de)物質(zhi)作(zuo)原(yuan)料(liao)(liao),經(jing)高溫炭化和(he)活(huo)化制(zhi)得的(de)(de)(de)疏水性(xing)吸(xi)(xi)附劑。活(huo)性(xing)炭含有大(da)(da)(da)量微孔(kong),具(ju)有巨(ju)大(da)(da)(da)無比的(de)(de)(de)表面(mian)積,能有效地(di)去(qu)除色度、臭味,可去(qu)除二級出水中(zhong)大(da)(da)(da)多數有機(ji)污染物和(he)某些(xie)無機(ji)物,包含某些(xie)有毒的(de)(de)(de)重金屬。