活(huo)性(xing)炭(tan)(tan),是(shi)(shi)黑色(se)粉末(mo)狀(zhuang)(zhuang)或塊狀(zhuang)(zhuang)、顆粒狀(zhuang)(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)(zhuang)的(de)無(wu)定形碳,也(ye)有排列規(gui)整的(de)晶體碳。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中除碳元(yuan)素外(wai),還包含兩類摻和(he)物:一(yi)類是(shi)(shi)化(hua)學結合的(de)元(yuan)素,主要是(shi)(shi)氧(yang)和(he)氫,這(zhe)些(xie)元(yuan)素是(shi)(shi)由于(yu)未完全(quan)炭(tan)(tan)化(hua)而殘(can)留在(zai)(zai)炭(tan)(tan)中,或者(zhe)在(zai)(zai)活(huo)化(hua)過程中,外(wai)來的(de)非碳元(yuan)素與活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面化(hua)學結合;另一(yi)類摻和(he)物是(shi)(shi)灰分,它是(shi)(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)無(wu)機(ji)部分,灰分在(zai)(zai)活(huo)性(xing)碳中易造(zao)成(cheng)二(er)次污(wu)染。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)由于(yu)具有較(jiao)強的(de)吸附性(xing),廣(guang)泛應用于(yu)生產、生活(huo)中。
活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)是經過加工(gong)處理(li)(li)所得的(de)無(wu)定形碳(tan),具有(you)很大(da)(da)的(de)比表(biao)面積(ji),對氣體、溶(rong)液中的(de)無(wu)機或(huo)有(you)機物質及膠體顆(ke)粒等都有(you)良好(hao)的(de)吸(xi)附(fu)能(neng)力。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)主(zhu)要包括活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)作為一種性(xing)(xing)能(neng)優良的(de)吸(xi)附(fu)劑,主(zhu)要是由于(yu)(yu)(yu)(yu)其(qi)具有(you)獨特的(de)吸(xi)附(fu)表(biao)面結(jie)構特性(xing)(xing)和表(biao)面化(hua)學性(xing)(xing)能(neng)所決定的(de)。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)的(de)化(hua)學性(xing)(xing)質穩定,機械強度高,耐酸、耐堿、耐熱,不(bu)溶(rong)于(yu)(yu)(yu)(yu)水(shui)與有(you)機溶(rong)劑,可(ke)以再生(sheng)使用,已經廣泛地(di)應用于(yu)(yu)(yu)(yu)化(hua)工(gong)、環保、食品加工(gong)、冶(ye)金、藥物精制、軍事化(hua)學防(fang)護(hu)等各個領(ling)域(yu) 。目前,改性(xing)(xing)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)被(bei)廣泛用于(yu)(yu)(yu)(yu)污(wu)(wu)(wu)水(shui)處理(li)(li)、大(da)(da)氣污(wu)(wu)(wu)染(ran)防(fang)治等領(ling)域(yu),在治理(li)(li)環境(jing)污(wu)(wu)(wu)染(ran)方面越(yue)來越(yue)顯示出其(qi)誘人的(de)美(mei)好(hao)前景。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)80%-90%以上由(you)碳元(yuan)素組成(cheng),這也是活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)為(wei)疏(shu)水性(xing)吸附劑的(de)(de)原因。除了碳元(yuan)素外,還包含有(you)兩類(lei)摻(chan)和(he)(he)物:一(yi)類(lei)是化(hua)(hua)學(xue)結合(he)的(de)(de)元(yuan)素,主(zhu)要是氧(yang)和(he)(he)氫,這些元(yuan)素是由(you)于(yu)未完全炭(tan)化(hua)(hua)而殘留(liu)在炭(tan)中,或者在活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)過程(cheng)中,外來的(de)(de)非碳元(yuan)素與(yu)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)(biao)面(mian)化(hua)(hua)學(xue)結合(he),如(ru)用水蒸(zheng)氣(qi)活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)時,活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)(biao)面(mian)被氧(yang)化(hua)(hua)或水蒸(zheng)氣(qi)氧(yang)化(hua)(hua);另一(yi)類(lei)摻(chan)和(he)(he)物是灰分,它是活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)無機部分。
活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)原料(liao)幾乎可(ke)以(yi)是所(suo)有(you)富含碳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)機(ji)材料(liao),如煤(mei)、木材、果殼(ke)(ke)、椰殼(ke)(ke)、核桃殼(ke)(ke)、杏殼(ke)(ke)、棗殼(ke)(ke)等。這些含碳材料(liao)在(zai)活(huo)化(hua)爐中,在(zai)高溫和(he)一(yi)定壓力下通過(guo)(guo)熱解作用被(bei)轉換成活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)。在(zai)此活(huo)化(hua)過(guo)(guo)程中,巨大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)積和(he)復雜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)隙結構逐漸形成, 而所(suo)謂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附過(guo)(guo)程正是在(zai)這些孔(kong)隙中和(he)表(biao)(biao)面(mian)上進(jin)行的(de)(de)(de)(de)(de)(de),活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)中孔(kong)隙的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)小對吸(xi)(xi)附質(zhi)有(you)選擇吸(xi)(xi)附的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用,這是由(you)于(yu)大(da)(da)分子不(bu)能(neng)進(jin)入(ru)比(bi)它孔(kong)隙小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)孔(kong)徑內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)緣(yuan)故(gu)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)是由(you)含炭(tan)為主的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)作原料(liao),經高溫炭(tan)化(hua)和(he)活(huo)化(hua)制得(de)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)疏(shu)水性(xing)(xing)吸(xi)(xi)附劑。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)含有(you)大(da)(da)量(liang)微(wei)孔(kong),具有(you)巨大(da)(da)無(wu)比(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)積,能(neng)有(you)效地去(qu)除色(se)度、臭味,可(ke)去(qu)除二級(ji)出水中大(da)(da)多數有(you)機(ji)污染物(wu)和(he)某些無(wu)機(ji)物(wu),包含某些有(you)毒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重金屬。