活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan),是(shi)黑色(se)粉末狀或(huo)塊狀、顆(ke)粒狀、蜂窩狀的(de)無定形碳(tan)(tan),也有排列規(gui)整的(de)晶體碳(tan)(tan)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)中除碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)(su)外,還包含(han)兩類(lei)摻和物(wu):一類(lei)是(shi)化學結合的(de)元(yuan)素(su)(su),主要(yao)是(shi)氧和氫(qing),這些元(yuan)素(su)(su)是(shi)由(you)于未完全炭(tan)(tan)(tan)化而殘留在炭(tan)(tan)(tan)中,或(huo)者在活(huo)(huo)化過程中,外來(lai)的(de)非(fei)碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)(su)與活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)表面化學結合;另一類(lei)摻和物(wu)是(shi)灰分,它是(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)無機部分,灰分在活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)中易造成二次(ci)污染(ran)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)由(you)于具有較強的(de)吸附性(xing)(xing)(xing),廣泛應用于生產(chan)、生活(huo)(huo)中。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)是(shi)經(jing)過加工處理所得(de)的無定形碳,具有(you)很大的比表(biao)面(mian)積,對氣(qi)(qi)體、溶液(ye)中(zhong)的無機或(huo)有(you)機物質及膠體顆(ke)粒等都(dou)有(you)良(liang)好的吸附能力。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)主要包(bao)括活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)作為一種性(xing)(xing)能優良(liang)的吸附劑,主要是(shi)由于其(qi)具有(you)獨特的吸附表(biao)面(mian)結構特性(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)化學性(xing)(xing)能所決(jue)定的。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)的化學性(xing)(xing)質穩定,機械強度高,耐(nai)酸、耐(nai)堿(jian)、耐(nai)熱(re),不溶于水與有(you)機溶劑,可以再生使用(yong),已經(jing)廣泛(fan)(fan)地應(ying)用(yong)于化工、環保、食(shi)品加工、冶金、藥物精制、軍(jun)事化學防(fang)護等各個領(ling)域(yu) 。目前,改性(xing)(xing)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)被(bei)廣泛(fan)(fan)用(yong)于污(wu)水處理、大氣(qi)(qi)污(wu)染(ran)防(fang)治等領(ling)域(yu),在治理環境(jing)污(wu)染(ran)方面(mian)越來越顯示出其(qi)誘人的美好前景(jing)。
活(huo)性炭80%-90%以上由碳(tan)元(yuan)素(su)(su)組成,這也是(shi)活(huo)性炭為疏水性吸附劑的(de)(de)原因(yin)。除了(le)碳(tan)元(yuan)素(su)(su)外,還(huan)包含有兩(liang)類摻和物(wu):一類是(shi)化(hua)(hua)學結(jie)合(he)的(de)(de)元(yuan)素(su)(su),主要(yao)是(shi)氧和氫,這些元(yuan)素(su)(su)是(shi)由于未完(wan)全炭化(hua)(hua)而殘(can)留在(zai)炭中,或(huo)(huo)者在(zai)活(huo)化(hua)(hua)過程中,外來的(de)(de)非(fei)碳(tan)元(yuan)素(su)(su)與活(huo)性炭表面(mian)化(hua)(hua)學結(jie)合(he),如用水蒸氣活(huo)化(hua)(hua)時,活(huo)性炭表面(mian)被氧化(hua)(hua)或(huo)(huo)水蒸氣氧化(hua)(hua);另一類摻和物(wu)是(shi)灰分(fen),它是(shi)活(huo)性炭的(de)(de)無(wu)機部(bu)分(fen)。
活性炭的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)料(liao)幾乎可(ke)以(yi)是(shi)(shi)(shi)所有(you)富(fu)含(han)碳的(de)有(you)機材(cai)料(liao),如煤(mei)、木材(cai)、果殼(ke)(ke)、椰殼(ke)(ke)、核桃殼(ke)(ke)、杏(xing)殼(ke)(ke)、棗殼(ke)(ke)等。這些含(han)碳材(cai)料(liao)在(zai)活化(hua)爐中(zhong),在(zai)高(gao)溫和一定(ding)壓(ya)力下通過熱解作用被轉換成活性炭。在(zai)此(ci)活化(hua)過程中(zhong),巨(ju)(ju)大的(de)表面(mian)積和復雜(za)的(de)孔(kong)隙結構逐漸形成, 而所謂(wei)的(de)吸附過程正是(shi)(shi)(shi)在(zai)這些孔(kong)隙中(zhong)和表面(mian)上進行(xing)的(de),活性炭中(zhong)孔(kong)隙的(de)大小(xiao)對吸附質(zhi)有(you)選擇吸附的(de)作用,這是(shi)(shi)(shi)由于(yu)大分(fen)子(zi)不能進入比它孔(kong)隙小(xiao)的(de)活性炭孔(kong)徑內的(de)緣故。活性炭是(shi)(shi)(shi)由含(han)炭為主(zhu)的(de)物質(zhi)作原(yuan)料(liao),經高(gao)溫炭化(hua)和活化(hua)制得的(de)疏(shu)水性吸附劑(ji)。活性炭含(han)有(you)大量微孔(kong),具有(you)巨(ju)(ju)大無比的(de)表面(mian)積,能有(you)效地(di)去除色度、臭(chou)味,可(ke)去除二級(ji)出水中(zhong)大多數有(you)機污染物和某些無機物,包含(han)某些有(you)毒的(de)重金屬。