活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan),是黑色(se)粉末狀(zhuang)或塊狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的(de)(de)無定形碳,也有排列規整的(de)(de)晶體碳。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)中(zhong)除碳元素(su)(su)(su)外,還包含兩類(lei)摻(chan)和(he)物:一類(lei)是化學(xue)結合(he)的(de)(de)元素(su)(su)(su),主要(yao)是氧和(he)氫,這些(xie)元素(su)(su)(su)是由于未(wei)完全炭(tan)化而殘留在(zai)炭(tan)中(zhong),或者在(zai)活(huo)(huo)(huo)化過(guo)程中(zhong),外來的(de)(de)非碳元素(su)(su)(su)與活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表面(mian)化學(xue)結合(he);另(ling)一類(lei)摻(chan)和(he)物是灰(hui)分,它(ta)是活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)無機部分,灰(hui)分在(zai)活(huo)(huo)(huo)性(xing)碳中(zhong)易(yi)造成(cheng)二(er)次污染。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)由于具有較強的(de)(de)吸附性(xing),廣泛應用于生產、生活(huo)(huo)(huo)中(zhong)。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)是經過加工處理(li)所(suo)得的無定形碳,具有很大的比(bi)表面積(ji),對氣體(ti)、溶液中的無機或有機物質(zhi)及膠體(ti)顆粒等都有良好(hao)的吸(xi)附(fu)能力。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)主要包括活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)作(zuo)為一種(zhong)性(xing)(xing)(xing)能優良的吸(xi)附(fu)劑,主要是由于其(qi)具有獨特(te)的吸(xi)附(fu)表面結(jie)構特(te)性(xing)(xing)(xing)和(he)表面化學性(xing)(xing)(xing)能所(suo)決定的。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)的化學性(xing)(xing)(xing)質(zhi)穩定,機械(xie)強度高,耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶于水與有機溶劑,可以再生使用,已經廣(guang)泛(fan)(fan)地應用于化工、環保(bao)、食品加工、冶金、藥物精制、軍事化學防護等各個領(ling)域(yu)(yu) 。目前,改性(xing)(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)被廣(guang)泛(fan)(fan)用于污(wu)(wu)水處理(li)、大氣污(wu)(wu)染(ran)防治等領(ling)域(yu)(yu),在(zai)治理(li)環境污(wu)(wu)染(ran)方面越(yue)來越(yue)顯示出其(qi)誘(you)人的美(mei)好(hao)前景(jing)。
活(huo)(huo)性炭80%-90%以上由(you)碳(tan)元(yuan)素組成,這也是(shi)活(huo)(huo)性炭為疏水性吸附劑的(de)原因。除了(le)碳(tan)元(yuan)素外,還包(bao)含有兩類摻和物:一類是(shi)化(hua)(hua)學(xue)結合(he)的(de)元(yuan)素,主要是(shi)氧和氫,這些元(yuan)素是(shi)由(you)于未完(wan)全炭化(hua)(hua)而殘(can)留在(zai)炭中(zhong),或者(zhe)在(zai)活(huo)(huo)化(hua)(hua)過程中(zhong),外來的(de)非碳(tan)元(yuan)素與(yu)活(huo)(huo)性炭表面(mian)化(hua)(hua)學(xue)結合(he),如用水蒸氣活(huo)(huo)化(hua)(hua)時,活(huo)(huo)性炭表面(mian)被氧化(hua)(hua)或水蒸氣氧化(hua)(hua);另(ling)一類摻和物是(shi)灰(hui)分(fen),它是(shi)活(huo)(huo)性炭的(de)無(wu)機部分(fen)。
活(huo)(huo)性炭的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要原料幾乎可(ke)以是所(suo)有(you)富含(han)(han)碳(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)機(ji)材(cai)料,如煤、木(mu)材(cai)、果殼(ke)、椰殼(ke)、核桃殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等。這些(xie)含(han)(han)碳(tan)材(cai)料在(zai)(zai)活(huo)(huo)化爐中,在(zai)(zai)高(gao)溫和(he)一定壓(ya)力下通過(guo)熱(re)解作(zuo)用被(bei)轉(zhuan)換成活(huo)(huo)性炭。在(zai)(zai)此(ci)活(huo)(huo)化過(guo)程中,巨(ju)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)積和(he)復(fu)雜(za)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔隙結構(gou)逐漸形成, 而(er)所(suo)謂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸附過(guo)程正是在(zai)(zai)這些(xie)孔隙中和(he)表面(mian)上進行的(de)(de)(de)(de)(de)(de),活(huo)(huo)性炭中孔隙的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)小(xiao)對吸附質有(you)選擇(ze)吸附的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用,這是由(you)于(yu)大(da)分子不能進入比它孔隙小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)性炭孔徑內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)緣(yuan)故(gu)。活(huo)(huo)性炭是由(you)含(han)(han)炭為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物質作(zuo)原料,經(jing)高(gao)溫炭化和(he)活(huo)(huo)化制得(de)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)疏水性吸附劑。活(huo)(huo)性炭含(han)(han)有(you)大(da)量微(wei)孔,具有(you)巨(ju)大(da)無比的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)積,能有(you)效地去除(chu)色(se)度、臭味,可(ke)去除(chu)二級出水中大(da)多數有(you)機(ji)污染物和(he)某(mou)些(xie)無機(ji)物,包含(han)(han)某(mou)些(xie)有(you)毒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重金屬。