活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭,是(shi)(shi)黑色粉(fen)末(mo)狀(zhuang)(zhuang)或塊狀(zhuang)(zhuang)、顆粒狀(zhuang)(zhuang)、蜂窩(wo)狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)無定形碳,也有(you)排(pai)列規整的(de)(de)晶(jing)體(ti)碳。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭中(zhong)除(chu)碳元素(su)(su)(su)外(wai)(wai),還包含兩類(lei)摻和物:一類(lei)是(shi)(shi)化學結合的(de)(de)元素(su)(su)(su),主要是(shi)(shi)氧和氫,這(zhe)些元素(su)(su)(su)是(shi)(shi)由于未(wei)完(wan)全炭化而殘留在(zai)炭中(zhong),或者在(zai)活(huo)(huo)化過程(cheng)中(zhong),外(wai)(wai)來的(de)(de)非(fei)碳元素(su)(su)(su)與(yu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭表(biao)面化學結合;另一類(lei)摻和物是(shi)(shi)灰分(fen),它是(shi)(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭的(de)(de)無機(ji)部分(fen),灰分(fen)在(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)碳中(zhong)易造成二次污染。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭由于具有(you)較(jiao)強的(de)(de)吸附(fu)性(xing)(xing)(xing),廣泛應用(yong)于生產(chan)、生活(huo)(huo)中(zhong)。
活(huo)(huo)(huo)性炭材料是經過加(jia)工(gong)處理(li)所得的(de)(de)(de)(de)無(wu)定(ding)形碳,具有(you)很(hen)大(da)的(de)(de)(de)(de)比表面積,對氣體(ti)、溶液中的(de)(de)(de)(de)無(wu)機(ji)或有(you)機(ji)物質(zhi)及(ji)膠(jiao)體(ti)顆(ke)粒等都有(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)能(neng)力。活(huo)(huo)(huo)性炭材料主要(yao)包括(kuo)活(huo)(huo)(huo)性炭(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)(huo)(huo)性炭纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)(huo)(huo)性炭材料作為一種性能(neng)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)劑(ji),主要(yao)是由于其具有(you)獨(du)特(te)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)表面結構特(te)性和(he)表面化學(xue)性能(neng)所決定(ding)的(de)(de)(de)(de)。活(huo)(huo)(huo)性炭材料的(de)(de)(de)(de)化學(xue)性質(zhi)穩(wen)定(ding),機(ji)械強度高,耐(nai)酸、耐(nai)堿(jian)、耐(nai)熱,不溶于水與有(you)機(ji)溶劑(ji),可以再生使用,已經廣泛(fan)(fan)地應用于化工(gong)、環保(bao)、食品加(jia)工(gong)、冶金、藥物精(jing)制、軍事化學(xue)防護等各個領(ling)域(yu) 。目前(qian),改性活(huo)(huo)(huo)性炭材料被廣泛(fan)(fan)用于污水處理(li)、大(da)氣污染(ran)防治等領(ling)域(yu),在治理(li)環境污染(ran)方面越(yue)來越(yue)顯示(shi)出其誘人的(de)(de)(de)(de)美好(hao)前(qian)景。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)80%-90%以上(shang)由碳(tan)元(yuan)(yuan)素組成,這也是(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)為疏水性(xing)(xing)吸附(fu)劑(ji)的(de)原因。除了(le)碳(tan)元(yuan)(yuan)素外,還包(bao)含(han)有兩類(lei)摻和物:一(yi)類(lei)是(shi)化(hua)學結合的(de)元(yuan)(yuan)素,主要是(shi)氧和氫,這些元(yuan)(yuan)素是(shi)由于未完全炭(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)(tan)(tan)(tan)中,或(huo)者(zhe)在活(huo)(huo)(huo)化(hua)過程(cheng)中,外來的(de)非(fei)碳(tan)元(yuan)(yuan)素與活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)化(hua)學結合,如用水蒸氣活(huo)(huo)(huo)化(hua)時(shi),活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)被氧化(hua)或(huo)水蒸氣氧化(hua);另一(yi)類(lei)摻和物是(shi)灰分(fen),它是(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)無機部分(fen)。
活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要原(yuan)料幾乎(hu)可以是所有(you)富(fu)含(han)碳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)機(ji)材料,如煤、木(mu)材、果殼(ke)、椰殼(ke)、核桃殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等。這(zhe)(zhe)些含(han)碳材料在(zai)(zai)活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)爐中(zhong)(zhong),在(zai)(zai)高溫(wen)(wen)和(he)(he)一定(ding)壓力下通過(guo)熱解作用(yong)被轉換成活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)。在(zai)(zai)此活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong),巨(ju)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)積和(he)(he)復雜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)隙結構逐漸形成, 而(er)所謂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)過(guo)程(cheng)正是在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)些孔(kong)隙中(zhong)(zhong)和(he)(he)表(biao)面(mian)上進行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong)孔(kong)隙的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)小對吸(xi)附(fu)質(zhi)有(you)選擇吸(xi)附(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong),這(zhe)(zhe)是由于大(da)分子不能進入比(bi)它(ta)孔(kong)隙小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)孔(kong)徑內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)緣故。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)是由含(han)炭(tan)(tan)為主的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物質(zhi)作原(yuan)料,經高溫(wen)(wen)炭(tan)(tan)化(hua)(hua)和(he)(he)活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)制得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)(xing)吸(xi)附(fu)劑(ji)。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)含(han)有(you)大(da)量微孔(kong),具有(you)巨(ju)大(da)無比(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)積,能有(you)效(xiao)地去(qu)除色度、臭味,可去(qu)除二級(ji)出水中(zhong)(zhong)大(da)多數有(you)機(ji)污染物和(he)(he)某些無機(ji)物,包含(han)某些有(you)毒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重金(jin)屬。