活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan),是(shi)黑色粉末狀或塊(kuai)狀、顆粒狀、蜂(feng)窩狀的(de)(de)(de)(de)無(wu)定形碳,也有排列規整的(de)(de)(de)(de)晶體(ti)碳。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)中除碳元(yuan)素(su)外,還包含兩(liang)類(lei)摻和(he)物:一(yi)類(lei)是(shi)化(hua)學結(jie)合的(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su),主要是(shi)氧(yang)和(he)氫(qing),這些元(yuan)素(su)是(shi)由于未完全(quan)炭(tan)(tan)(tan)化(hua)而殘留在(zai)炭(tan)(tan)(tan)中,或者在(zai)活化(hua)過程(cheng)中,外來的(de)(de)(de)(de)非碳元(yuan)素(su)與活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)表面化(hua)學結(jie)合;另(ling)一(yi)類(lei)摻和(he)物是(shi)灰分,它是(shi)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)無(wu)機部分,灰分在(zai)活性(xing)(xing)碳中易造成二次污染。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)由于具(ju)有較強的(de)(de)(de)(de)吸附(fu)性(xing)(xing),廣(guang)泛(fan)應用于生(sheng)產、生(sheng)活中。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)(liao)是經過加工(gong)處理所(suo)得的(de)無定形碳(tan),具有(you)(you)很大的(de)比表面(mian)積,對氣(qi)(qi)體、溶(rong)液中的(de)無機(ji)或有(you)(you)機(ji)物質及膠(jiao)體顆粒等(deng)都有(you)(you)良好的(de)吸附能(neng)力(li)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)(liao)主要包括活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)纖(xian)維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)(liao)作為一種性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)良的(de)吸附劑,主要是由于(yu)其具有(you)(you)獨特(te)的(de)吸附表面(mian)結構特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)化學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)所(suo)決定的(de)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)(liao)的(de)化學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)質穩定,機(ji)械強度高,耐(nai)酸、耐(nai)堿(jian)、耐(nai)熱,不溶(rong)于(yu)水(shui)與有(you)(you)機(ji)溶(rong)劑,可以再(zai)生使(shi)用,已經廣泛(fan)地應用于(yu)化工(gong)、環保、食品加工(gong)、冶金(jin)、藥物精制、軍事化學防護等(deng)各個領域 。目前,改性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)(liao)被(bei)廣泛(fan)用于(yu)污水(shui)處理、大氣(qi)(qi)污染防治等(deng)領域,在治理環境污染方(fang)面(mian)越來越顯示出其誘人的(de)美(mei)好前景。
活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)80%-90%以上由(you)碳(tan)元(yuan)素(su)(su)組(zu)成,這(zhe)也是(shi)(shi)(shi)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)為疏水(shui)(shui)性(xing)(xing)吸附(fu)劑(ji)的(de)(de)原因(yin)。除了碳(tan)元(yuan)素(su)(su)外,還包含有兩類摻和(he)物:一類是(shi)(shi)(shi)化(hua)學結合的(de)(de)元(yuan)素(su)(su),主要是(shi)(shi)(shi)氧(yang)和(he)氫(qing),這(zhe)些元(yuan)素(su)(su)是(shi)(shi)(shi)由(you)于未(wei)完全(quan)炭(tan)(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)(tan)中,或者在活化(hua)過程中,外來的(de)(de)非(fei)碳(tan)元(yuan)素(su)(su)與(yu)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面化(hua)學結合,如用水(shui)(shui)蒸(zheng)氣(qi)活化(hua)時,活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面被氧(yang)化(hua)或水(shui)(shui)蒸(zheng)氣(qi)氧(yang)化(hua);另一類摻和(he)物是(shi)(shi)(shi)灰分,它(ta)是(shi)(shi)(shi)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)無機部分。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)主要原(yuan)料幾乎可(ke)(ke)以是所有(you)(you)(you)富含碳(tan)的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機材(cai)料,如煤、木材(cai)、果殼、椰殼、核(he)桃(tao)殼、杏殼、棗殼等(deng)。這些(xie)含碳(tan)材(cai)料在活(huo)化(hua)(hua)爐中,在高(gao)溫和(he)一定壓力下通過(guo)熱(re)解作(zuo)(zuo)用被轉換成活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)。在此活(huo)化(hua)(hua)過(guo)程中,巨(ju)大的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)積(ji)和(he)復(fu)雜的(de)(de)(de)孔(kong)隙結構逐漸形成, 而所謂(wei)的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)過(guo)程正是在這些(xie)孔(kong)隙中和(he)表(biao)(biao)面(mian)上進行(xing)的(de)(de)(de),活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)中孔(kong)隙的(de)(de)(de)大小(xiao)對吸(xi)附(fu)質有(you)(you)(you)選擇吸(xi)附(fu)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用,這是由(you)于大分(fen)子(zi)不能(neng)進入比(bi)它孔(kong)隙小(xiao)的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)孔(kong)徑(jing)內(nei)的(de)(de)(de)緣故(gu)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)是由(you)含炭(tan)為(wei)主的(de)(de)(de)物質作(zuo)(zuo)原(yuan)料,經(jing)高(gao)溫炭(tan)化(hua)(hua)和(he)活(huo)化(hua)(hua)制(zhi)得的(de)(de)(de)疏(shu)水性(xing)(xing)(xing)吸(xi)附(fu)劑。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)含有(you)(you)(you)大量微孔(kong),具有(you)(you)(you)巨(ju)大無比(bi)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)積(ji),能(neng)有(you)(you)(you)效地去除(chu)色度(du)、臭味,可(ke)(ke)去除(chu)二(er)級出水中大多數有(you)(you)(you)機污染物和(he)某(mou)些(xie)無機物,包含某(mou)些(xie)有(you)(you)(you)毒的(de)(de)(de)重金(jin)屬。