活性(xing)炭(tan),是(shi)黑(hei)色粉末狀或(huo)塊(kuai)狀、顆(ke)粒狀、蜂窩狀的無定形碳(tan),也有(you)(you)排列規整(zheng)的晶體碳(tan)。活性(xing)炭(tan)中除碳(tan)元(yuan)素外(wai),還包(bao)含兩類摻和物(wu):一類是(shi)化學結合的元(yuan)素,主要是(shi)氧(yang)和氫,這些元(yuan)素是(shi)由(you)于未完全(quan)炭(tan)化而殘留(liu)在炭(tan)中,或(huo)者在活化過(guo)程中,外(wai)來的非碳(tan)元(yuan)素與活性(xing)炭(tan)表面化學結合;另一類摻和物(wu)是(shi)灰分(fen),它是(shi)活性(xing)炭(tan)的無機部分(fen),灰分(fen)在活性(xing)碳(tan)中易造成(cheng)二次污染。活性(xing)炭(tan)由(you)于具(ju)有(you)(you)較(jiao)強的吸附性(xing),廣泛應用于生產、生活中。
活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)是經(jing)過加工處理所得的(de)(de)無(wu)定形碳(tan),具有(you)很大的(de)(de)比(bi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)積(ji),對(dui)氣體、溶液中的(de)(de)無(wu)機或有(you)機物質及膠(jiao)體顆粒等(deng)都有(you)良好(hao)的(de)(de)吸附能力。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)主(zhu)要包括活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)作為一種性(xing)(xing)能優良的(de)(de)吸附劑(ji),主(zhu)要是由于(yu)其具有(you)獨特(te)的(de)(de)吸附表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)結構特(te)性(xing)(xing)和(he)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)化(hua)學性(xing)(xing)能所決定的(de)(de)。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)的(de)(de)化(hua)學性(xing)(xing)質穩定,機械強度高,耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶于(yu)水(shui)與有(you)機溶劑(ji),可(ke)以(yi)再生使用,已經(jing)廣泛地應(ying)用于(yu)化(hua)工、環保、食品加工、冶金、藥物精制(zhi)、軍事(shi)化(hua)學防護等(deng)各(ge)個領域(yu) 。目前,改性(xing)(xing)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)材料(liao)被廣泛用于(yu)污水(shui)處理、大氣污染(ran)防治等(deng)領域(yu),在治理環境污染(ran)方(fang)面(mian)(mian)(mian)越來(lai)越顯示出其誘人的(de)(de)美好(hao)前景。
活性炭(tan)80%-90%以上由(you)碳元(yuan)素(su)(su)組成,這(zhe)(zhe)也(ye)是(shi)活性炭(tan)為疏水(shui)性吸附劑的原因。除了碳元(yuan)素(su)(su)外,還包含有兩類(lei)摻和物:一類(lei)是(shi)化(hua)學結(jie)合(he)的元(yuan)素(su)(su),主要(yao)是(shi)氧(yang)和氫(qing),這(zhe)(zhe)些元(yuan)素(su)(su)是(shi)由(you)于未完(wan)全炭(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)中,或者(zhe)在活化(hua)過程(cheng)中,外來的非(fei)碳元(yuan)素(su)(su)與活性炭(tan)表面化(hua)學結(jie)合(he),如用水(shui)蒸氣(qi)活化(hua)時,活性炭(tan)表面被氧(yang)化(hua)或水(shui)蒸氣(qi)氧(yang)化(hua);另一類(lei)摻和物是(shi)灰分(fen),它是(shi)活性炭(tan)的無機部分(fen)。
活(huo)性炭(tan)的(de)(de)主要原料(liao)幾(ji)乎可(ke)(ke)以是(shi)(shi)所(suo)有富含(han)(han)碳的(de)(de)有機(ji)材(cai)料(liao),如煤、木材(cai)、果殼(ke)(ke)、椰(ye)殼(ke)(ke)、核桃殼(ke)(ke)、杏殼(ke)(ke)、棗殼(ke)(ke)等。這些(xie)含(han)(han)碳材(cai)料(liao)在活(huo)化(hua)(hua)爐中(zhong),在高溫和一定壓(ya)力下通過(guo)熱(re)解作(zuo)用被轉換成活(huo)性炭(tan)。在此(ci)活(huo)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong),巨大(da)的(de)(de)表面積(ji)(ji)和復雜的(de)(de)孔隙結構(gou)逐漸(jian)形成, 而所(suo)謂的(de)(de)吸附過(guo)程(cheng)正是(shi)(shi)在這些(xie)孔隙中(zhong)和表面上進(jin)行的(de)(de),活(huo)性炭(tan)中(zhong)孔隙的(de)(de)大(da)小(xiao)對吸附質有選擇吸附的(de)(de)作(zuo)用,這是(shi)(shi)由于(yu)大(da)分子不能進(jin)入比它孔隙小(xiao)的(de)(de)活(huo)性炭(tan)孔徑內的(de)(de)緣故。活(huo)性炭(tan)是(shi)(shi)由含(han)(han)炭(tan)為主的(de)(de)物質作(zuo)原料(liao),經高溫炭(tan)化(hua)(hua)和活(huo)化(hua)(hua)制得(de)的(de)(de)疏水性吸附劑。活(huo)性炭(tan)含(han)(han)有大(da)量微孔,具有巨大(da)無比的(de)(de)表面積(ji)(ji),能有效地去除色度、臭味,可(ke)(ke)去除二級出水中(zhong)大(da)多數有機(ji)污染(ran)物和某(mou)些(xie)無機(ji)物,包含(han)(han)某(mou)些(xie)有毒(du)的(de)(de)重(zhong)金屬。