活(huo)性(xing)炭(tan),是(shi)黑色(se)粉(fen)末狀(zhuang)或塊狀(zhuang)、顆粒(li)狀(zhuang)、蜂(feng)窩(wo)狀(zhuang)的(de)(de)無定(ding)形碳,也(ye)有排列規整的(de)(de)晶體碳。活(huo)性(xing)炭(tan)中(zhong)除碳元(yuan)素(su)(su)外,還包含兩類(lei)(lei)(lei)摻和物:一類(lei)(lei)(lei)是(shi)化學結合的(de)(de)元(yuan)素(su)(su),主要是(shi)氧和氫,這些元(yuan)素(su)(su)是(shi)由(you)于未完(wan)全炭(tan)化而殘留在炭(tan)中(zhong),或者(zhe)在活(huo)化過(guo)程中(zhong),外來(lai)的(de)(de)非碳元(yuan)素(su)(su)與活(huo)性(xing)炭(tan)表面化學結合;另(ling)一類(lei)(lei)(lei)摻和物是(shi)灰(hui)分,它是(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)無機部分,灰(hui)分在活(huo)性(xing)碳中(zhong)易造成(cheng)二次污染。活(huo)性(xing)炭(tan)由(you)于具(ju)有較強的(de)(de)吸附性(xing),廣泛應(ying)用于生產、生活(huo)中(zhong)。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)是經過加工處(chu)理(li)所(suo)得的(de)(de)無(wu)(wu)定形碳,具有(you)很大(da)的(de)(de)比(bi)表(biao)面積(ji),對氣體(ti)(ti)、溶液(ye)中的(de)(de)無(wu)(wu)機(ji)或有(you)機(ji)物質及膠體(ti)(ti)顆粒等都有(you)良好的(de)(de)吸附能力。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)主要(yao)包括活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(Activated Carbon , A C )和活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)作為(wei)一(yi)種(zhong)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優良的(de)(de)吸附劑,主要(yao)是由于(yu)其具有(you)獨特的(de)(de)吸附表(biao)面結構特性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面化學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能所(suo)決定的(de)(de)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)的(de)(de)化學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)質穩定,機(ji)械強度高,耐(nai)酸(suan)、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶于(yu)水(shui)與(yu)有(you)機(ji)溶劑,可以再生使(shi)用(yong),已經廣(guang)泛(fan)地應(ying)用(yong)于(yu)化工、環(huan)保、食品加工、冶金、藥(yao)物精(jing)制、軍(jun)事化學(xue)(xue)防護等各個領域 。目前(qian),改性(xing)(xing)(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)被廣(guang)泛(fan)用(yong)于(yu)污水(shui)處(chu)理(li)、大(da)氣污染防治等領域,在治理(li)環(huan)境污染方面越(yue)來越(yue)顯示出其誘人的(de)(de)美好前(qian)景。
活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)80%-90%以上由碳元(yuan)素(su)(su)組成,這也(ye)是活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)為疏水(shui)性(xing)吸附劑(ji)的(de)原因。除了碳元(yuan)素(su)(su)外,還包含有兩類(lei)摻(chan)和物:一類(lei)是化(hua)(hua)學(xue)結(jie)合(he)的(de)元(yuan)素(su)(su),主要是氧和氫(qing),這些元(yuan)素(su)(su)是由于未完全炭(tan)化(hua)(hua)而殘(can)留在炭(tan)中(zhong),或者在活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)過程中(zhong),外來(lai)的(de)非碳元(yuan)素(su)(su)與活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表面(mian)化(hua)(hua)學(xue)結(jie)合(he),如(ru)用(yong)水(shui)蒸氣(qi)活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)時,活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表面(mian)被(bei)氧化(hua)(hua)或水(shui)蒸氣(qi)氧化(hua)(hua);另(ling)一類(lei)摻(chan)和物是灰分,它是活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)無機部分。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)主要原料(liao)幾乎可(ke)以是(shi)(shi)(shi)所有富(fu)含(han)碳的(de)(de)(de)(de)(de)有機(ji)材料(liao),如煤(mei)、木材、果殼、椰殼、核桃殼、杏殼、棗(zao)殼等。這些(xie)含(han)碳材料(liao)在(zai)活(huo)(huo)(huo)化(hua)爐中(zhong),在(zai)高溫(wen)和一定壓力下通過熱解作(zuo)(zuo)用(yong)被(bei)轉換成活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)。在(zai)此活(huo)(huo)(huo)化(hua)過程(cheng)中(zhong),巨大的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)積和復雜的(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)(kong)隙結構(gou)逐(zhu)漸(jian)形成, 而所謂的(de)(de)(de)(de)(de)吸附過程(cheng)正(zheng)是(shi)(shi)(shi)在(zai)這些(xie)孔(kong)(kong)隙中(zhong)和表(biao)面(mian)上進行的(de)(de)(de)(de)(de),活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)孔(kong)(kong)隙的(de)(de)(de)(de)(de)大小對吸附質(zhi)有選擇吸附的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong),這是(shi)(shi)(shi)由于大分(fen)子不能進入比(bi)它(ta)孔(kong)(kong)隙小的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)孔(kong)(kong)徑內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)緣(yuan)故。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)是(shi)(shi)(shi)由含(han)炭(tan)(tan)為主的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)作(zuo)(zuo)原料(liao),經高溫(wen)炭(tan)(tan)化(hua)和活(huo)(huo)(huo)化(hua)制(zhi)得(de)的(de)(de)(de)(de)(de)疏(shu)水性(xing)吸附劑(ji)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)含(han)有大量微孔(kong)(kong),具(ju)有巨大無比(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)積,能有效(xiao)地去除色度、臭(chou)味,可(ke)去除二級出水中(zhong)大多(duo)數有機(ji)污染物(wu)和某(mou)些(xie)無機(ji)物(wu),包含(han)某(mou)些(xie)有毒的(de)(de)(de)(de)(de)重金(jin)屬。