活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan),是(shi)(shi)黑色粉末狀(zhuang)或塊(kuai)狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的(de)無(wu)定形碳(tan),也有(you)排列規整的(de)晶(jing)體碳(tan)。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中除碳(tan)元(yuan)(yuan)素外,還包含(han)兩(liang)類摻和物(wu):一類是(shi)(shi)化學結合的(de)元(yuan)(yuan)素,主要是(shi)(shi)氧和氫,這些元(yuan)(yuan)素是(shi)(shi)由(you)于未完全(quan)炭(tan)(tan)化而殘留(liu)在炭(tan)(tan)中,或者在活(huo)(huo)化過(guo)程中,外來的(de)非碳(tan)元(yuan)(yuan)素與活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面(mian)化學結合;另一類摻和物(wu)是(shi)(shi)灰分(fen),它(ta)是(shi)(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)無(wu)機(ji)部分(fen),灰分(fen)在活(huo)(huo)性(xing)碳(tan)中易造成二(er)次(ci)污染。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)由(you)于具有(you)較強的(de)吸附(fu)性(xing),廣泛應用于生產、生活(huo)(huo)中。
活(huo)(huo)性炭材(cai)料(liao)(liao)(liao)是(shi)(shi)經過(guo)加工(gong)處(chu)理(li)(li)所得的(de)(de)無定形碳,具有(you)(you)很大(da)的(de)(de)比表面積(ji),對(dui)氣體、溶液中的(de)(de)無機(ji)(ji)(ji)或(huo)有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)物質及膠體顆粒(li)等都有(you)(you)良(liang)好的(de)(de)吸附能力。活(huo)(huo)性炭材(cai)料(liao)(liao)(liao)主(zhu)(zhu)要包(bao)括活(huo)(huo)性炭(Activated Carbon , A C )和活(huo)(huo)性炭纖維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)(huo)性炭材(cai)料(liao)(liao)(liao)作為一種性能優良(liang)的(de)(de)吸附劑,主(zhu)(zhu)要是(shi)(shi)由于(yu)其具有(you)(you)獨特的(de)(de)吸附表面結構特性和表面化學(xue)性能所決定的(de)(de)。活(huo)(huo)性炭材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)化學(xue)性質穩定,機(ji)(ji)(ji)械強度高,耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶于(yu)水與有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)溶劑,可以(yi)再生使用,已經廣泛地應用于(yu)化工(gong)、環(huan)保、食品(pin)加工(gong)、冶(ye)金、藥(yao)物精制、軍事化學(xue)防護(hu)等各個領(ling)(ling)域 。目前,改性活(huo)(huo)性炭材(cai)料(liao)(liao)(liao)被廣泛用于(yu)污水處(chu)理(li)(li)、大(da)氣污染防治(zhi)等領(ling)(ling)域,在治(zhi)理(li)(li)環(huan)境污染方面越來越顯示出(chu)其誘人的(de)(de)美好前景。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)80%-90%以上由(you)碳元(yuan)(yuan)素(su)組(zu)成,這也是(shi)(shi)(shi)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)為疏水性(xing)(xing)(xing)吸附劑(ji)的原因。除(chu)了(le)碳元(yuan)(yuan)素(su)外,還包(bao)含有兩(liang)類(lei)摻(chan)和(he)(he)物:一類(lei)是(shi)(shi)(shi)化(hua)學(xue)結(jie)合(he)的元(yuan)(yuan)素(su),主要是(shi)(shi)(shi)氧和(he)(he)氫,這些(xie)元(yuan)(yuan)素(su)是(shi)(shi)(shi)由(you)于未完全炭(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)中,或者在活(huo)化(hua)過程中,外來的非(fei)碳元(yuan)(yuan)素(su)與活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面化(hua)學(xue)結(jie)合(he),如用水蒸(zheng)氣活(huo)化(hua)時(shi),活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面被(bei)氧化(hua)或水蒸(zheng)氣氧化(hua);另一類(lei)摻(chan)和(he)(he)物是(shi)(shi)(shi)灰分(fen),它是(shi)(shi)(shi)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的無(wu)機部分(fen)。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)原料幾(ji)乎可以是所有富含碳的(de)(de)(de)有機(ji)材料,如煤、木材、果殼(ke)、椰(ye)殼(ke)、核(he)桃殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等。這(zhe)(zhe)些(xie)含碳材料在(zai)活(huo)(huo)化(hua)(hua)爐中(zhong)(zhong),在(zai)高溫和(he)(he)一定壓力(li)下通過熱解(jie)作(zuo)用被轉換成(cheng)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)。在(zai)此活(huo)(huo)化(hua)(hua)過程中(zhong)(zhong),巨大(da)的(de)(de)(de)表(biao)面積和(he)(he)復雜(za)的(de)(de)(de)孔(kong)隙(xi)結構逐漸(jian)形成(cheng), 而所謂的(de)(de)(de)吸(xi)附過程正是在(zai)這(zhe)(zhe)些(xie)孔(kong)隙(xi)中(zhong)(zhong)和(he)(he)表(biao)面上進(jin)行(xing)的(de)(de)(de),活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)孔(kong)隙(xi)的(de)(de)(de)大(da)小對(dui)吸(xi)附質有選(xuan)擇吸(xi)附的(de)(de)(de)作(zuo)用,這(zhe)(zhe)是由于(yu)大(da)分子(zi)不能進(jin)入(ru)比(bi)(bi)它(ta)孔(kong)隙(xi)小的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)孔(kong)徑(jing)內的(de)(de)(de)緣故(gu)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)是由含炭(tan)為主(zhu)的(de)(de)(de)物(wu)質作(zuo)原料,經高溫炭(tan)化(hua)(hua)和(he)(he)活(huo)(huo)化(hua)(hua)制得的(de)(de)(de)疏水性(xing)(xing)吸(xi)附劑。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)含有大(da)量微孔(kong),具有巨大(da)無(wu)比(bi)(bi)的(de)(de)(de)表(biao)面積,能有效地(di)去除(chu)色度、臭味,可去除(chu)二級出水中(zhong)(zhong)大(da)多數有機(ji)污染(ran)物(wu)和(he)(he)某些(xie)無(wu)機(ji)物(wu),包含某些(xie)有毒的(de)(de)(de)重(zhong)金屬(shu)。