活(huo)(huo)性(xing)炭,是黑色粉末狀(zhuang)(zhuang)或(huo)塊狀(zhuang)(zhuang)、顆粒狀(zhuang)(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)(zhuang)的無定形碳(tan),也有排(pai)列規整的晶體碳(tan)。活(huo)(huo)性(xing)炭中除碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)外,還包含兩(liang)類摻和物(wu):一類是化(hua)(hua)(hua)學結合(he)的元(yuan)(yuan)素(su),主要是氧和氫,這些元(yuan)(yuan)素(su)是由于未完全炭化(hua)(hua)(hua)而(er)殘留(liu)在炭中,或(huo)者在活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)過程中,外來的非碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)與(yu)活(huo)(huo)性(xing)炭表面化(hua)(hua)(hua)學結合(he);另一類摻和物(wu)是灰分(fen),它是活(huo)(huo)性(xing)炭的無機部分(fen),灰分(fen)在活(huo)(huo)性(xing)碳(tan)中易造成二次污染(ran)。活(huo)(huo)性(xing)炭由于具有較強的吸(xi)附(fu)性(xing),廣泛應(ying)用于生產(chan)、生活(huo)(huo)中。
活(huo)性(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)是(shi)經過加(jia)工(gong)處(chu)理所(suo)得(de)的(de)無定(ding)形碳,具有(you)很大的(de)比表(biao)面積(ji),對氣體、溶(rong)液(ye)中的(de)無機(ji)或有(you)機(ji)物質及膠體顆粒等都有(you)良(liang)好(hao)的(de)吸附(fu)能力。活(huo)性(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)主要包括活(huo)性(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)性(xing)炭(tan)纖(xian)維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)性(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)作為一種(zhong)性(xing)能優(you)良(liang)的(de)吸附(fu)劑,主要是(shi)由于(yu)其具有(you)獨特的(de)吸附(fu)表(biao)面結構特性(xing)和(he)表(biao)面化(hua)學性(xing)能所(suo)決(jue)定(ding)的(de)。活(huo)性(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)的(de)化(hua)學性(xing)質穩(wen)定(ding),機(ji)械強度(du)高,耐酸、耐堿、耐熱,不溶(rong)于(yu)水與有(you)機(ji)溶(rong)劑,可以(yi)再生使用,已(yi)經廣泛地(di)應用于(yu)化(hua)工(gong)、環(huan)(huan)保、食品加(jia)工(gong)、冶金、藥物精制、軍(jun)事(shi)化(hua)學防護(hu)等各個領域 。目前,改性(xing)活(huo)性(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)被廣泛用于(yu)污(wu)水處(chu)理、大氣污(wu)染防治等領域,在治理環(huan)(huan)境(jing)污(wu)染方(fang)面越(yue)來越(yue)顯示(shi)出其誘人(ren)的(de)美好(hao)前景。
活(huo)性(xing)炭80%-90%以上由碳元(yuan)素(su)(su)組成,這(zhe)也是(shi)(shi)(shi)(shi)活(huo)性(xing)炭為疏水性(xing)吸(xi)附劑的(de)原(yuan)因。除了碳元(yuan)素(su)(su)外,還包含(han)有兩類(lei)(lei)(lei)摻(chan)和(he)物:一(yi)類(lei)(lei)(lei)是(shi)(shi)(shi)(shi)化(hua)學結合的(de)元(yuan)素(su)(su),主要是(shi)(shi)(shi)(shi)氧和(he)氫,這(zhe)些元(yuan)素(su)(su)是(shi)(shi)(shi)(shi)由于(yu)未(wei)完全炭化(hua)而(er)殘留在炭中,或者在活(huo)化(hua)過(guo)程(cheng)中,外來(lai)的(de)非碳元(yuan)素(su)(su)與活(huo)性(xing)炭表面(mian)化(hua)學結合,如用水蒸氣活(huo)化(hua)時,活(huo)性(xing)炭表面(mian)被氧化(hua)或水蒸氣氧化(hua);另一(yi)類(lei)(lei)(lei)摻(chan)和(he)物是(shi)(shi)(shi)(shi)灰(hui)分(fen),它是(shi)(shi)(shi)(shi)活(huo)性(xing)炭的(de)無(wu)機部分(fen)。
活性炭的(de)(de)(de)(de)主要原(yuan)(yuan)料幾乎可以是(shi)(shi)所有(you)(you)富含(han)碳(tan)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)機材(cai)料,如煤、木材(cai)、果殼、椰(ye)殼、核(he)桃(tao)殼、杏殼、棗殼等。這些(xie)含(han)碳(tan)材(cai)料在(zai)活化(hua)(hua)爐中(zhong),在(zai)高溫和(he)一(yi)定(ding)壓力下(xia)通(tong)過(guo)熱解作(zuo)用被轉換成活性炭。在(zai)此活化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong),巨大(da)的(de)(de)(de)(de)表面積和(he)復雜(za)的(de)(de)(de)(de)孔(kong)(kong)(kong)隙結構逐漸形成, 而所謂(wei)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)過(guo)程(cheng)正是(shi)(shi)在(zai)這些(xie)孔(kong)(kong)(kong)隙中(zhong)和(he)表面上進(jin)行(xing)的(de)(de)(de)(de),活性炭中(zhong)孔(kong)(kong)(kong)隙的(de)(de)(de)(de)大(da)小對吸(xi)附(fu)質有(you)(you)選擇吸(xi)附(fu)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用,這是(shi)(shi)由(you)于大(da)分子不能(neng)進(jin)入比(bi)它孔(kong)(kong)(kong)隙小的(de)(de)(de)(de)活性炭孔(kong)(kong)(kong)徑內的(de)(de)(de)(de)緣故。活性炭是(shi)(shi)由(you)含(han)炭為主的(de)(de)(de)(de)物質作(zuo)原(yuan)(yuan)料,經(jing)高溫炭化(hua)(hua)和(he)活化(hua)(hua)制得的(de)(de)(de)(de)疏水性吸(xi)附(fu)劑。活性炭含(han)有(you)(you)大(da)量微孔(kong)(kong)(kong),具有(you)(you)巨大(da)無比(bi)的(de)(de)(de)(de)表面積,能(neng)有(you)(you)效地去除色度、臭(chou)味,可去除二級出水中(zhong)大(da)多數有(you)(you)機污染物和(he)某些(xie)無機物,包(bao)含(han)某些(xie)有(you)(you)毒的(de)(de)(de)(de)重金(jin)屬。