活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan),是(shi)黑色(se)粉末狀或(huo)塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的(de)無定形(xing)碳(tan),也有排列(lie)規整的(de)晶體碳(tan)。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中除碳(tan)元(yuan)素(su)外(wai),還包含(han)兩(liang)類摻(chan)和物(wu):一類是(shi)化學結合的(de)元(yuan)素(su),主要是(shi)氧和氫,這些元(yuan)素(su)是(shi)由(you)于(yu)未完全(quan)炭(tan)(tan)化而殘留在(zai)炭(tan)(tan)中,或(huo)者在(zai)活(huo)(huo)化過程中,外(wai)來的(de)非碳(tan)元(yuan)素(su)與活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面化學結合;另一類摻(chan)和物(wu)是(shi)灰分(fen),它是(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)無機部分(fen),灰分(fen)在(zai)活(huo)(huo)性(xing)碳(tan)中易造成二次污(wu)染。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)由(you)于(yu)具有較強的(de)吸(xi)附性(xing),廣泛應用于(yu)生產、生活(huo)(huo)中。
活性(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)是經過(guo)加工處理所得的(de)(de)(de)無定形(xing)碳,具有(you)很大的(de)(de)(de)比表(biao)(biao)面(mian)(mian)積,對氣(qi)體(ti)、溶液中的(de)(de)(de)無機(ji)(ji)或有(you)機(ji)(ji)物質及(ji)膠體(ti)顆粒(li)等都有(you)良好的(de)(de)(de)吸(xi)附能力。活性(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)主要包(bao)括活性(xing)(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活性(xing)(xing)炭(tan)纖維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活性(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)作為一種(zhong)性(xing)(xing)能優良的(de)(de)(de)吸(xi)附劑,主要是由(you)于(yu)(yu)其(qi)具有(you)獨特(te)的(de)(de)(de)吸(xi)附表(biao)(biao)面(mian)(mian)結構特(te)性(xing)(xing)和(he)表(biao)(biao)面(mian)(mian)化(hua)學性(xing)(xing)能所決定的(de)(de)(de)。活性(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)的(de)(de)(de)化(hua)學性(xing)(xing)質穩(wen)定,機(ji)(ji)械(xie)強度(du)高(gao),耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶于(yu)(yu)水與(yu)有(you)機(ji)(ji)溶劑,可以再生使用,已(yi)經廣泛(fan)地應(ying)用于(yu)(yu)化(hua)工、環保(bao)、食品加工、冶金、藥物精制、軍事化(hua)學防(fang)(fang)護等各個領域 。目前(qian),改性(xing)(xing)活性(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)被廣泛(fan)用于(yu)(yu)污(wu)(wu)水處理、大氣(qi)污(wu)(wu)染防(fang)(fang)治等領域,在治理環境污(wu)(wu)染方面(mian)(mian)越來越顯示出其(qi)誘人的(de)(de)(de)美好前(qian)景。
活(huo)性炭(tan)80%-90%以(yi)上(shang)由碳元素組成,這(zhe)也是(shi)(shi)(shi)活(huo)性炭(tan)為疏(shu)水性吸附(fu)劑的(de)原(yuan)因。除了碳元素外(wai)(wai),還包含有兩類摻(chan)和物:一類是(shi)(shi)(shi)化(hua)(hua)學結合的(de)元素,主要是(shi)(shi)(shi)氧和氫,這(zhe)些元素是(shi)(shi)(shi)由于未完(wan)全炭(tan)化(hua)(hua)而殘留在(zai)炭(tan)中(zhong),或者(zhe)在(zai)活(huo)化(hua)(hua)過程(cheng)中(zhong),外(wai)(wai)來的(de)非碳元素與活(huo)性炭(tan)表面(mian)化(hua)(hua)學結合,如(ru)用水蒸氣活(huo)化(hua)(hua)時(shi),活(huo)性炭(tan)表面(mian)被氧化(hua)(hua)或水蒸氣氧化(hua)(hua);另一類摻(chan)和物是(shi)(shi)(shi)灰分,它(ta)是(shi)(shi)(shi)活(huo)性炭(tan)的(de)無機部分。
活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)主要(yao)原(yuan)(yuan)料(liao)(liao)幾(ji)乎可以(yi)是所有(you)富含(han)碳的(de)(de)有(you)機(ji)材(cai)料(liao)(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(zao)殼(ke)(ke)等(deng)。這(zhe)(zhe)些含(han)碳材(cai)料(liao)(liao)在活化(hua)(hua)爐中(zhong)(zhong),在高溫和一定壓力下通過熱解(jie)作用(yong)(yong)被轉換成(cheng)活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)。在此活化(hua)(hua)過程中(zhong)(zhong),巨大(da)的(de)(de)表面(mian)積和復雜(za)的(de)(de)孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)結構逐漸形成(cheng), 而所謂的(de)(de)吸(xi)附過程正(zheng)是在這(zhe)(zhe)些孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)中(zhong)(zhong)和表面(mian)上進(jin)行的(de)(de),活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)的(de)(de)大(da)小(xiao)對(dui)吸(xi)附質(zhi)有(you)選擇吸(xi)附的(de)(de)作用(yong)(yong),這(zhe)(zhe)是由于大(da)分子不能進(jin)入比它孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)小(xiao)的(de)(de)活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)孔(kong)(kong)徑內(nei)的(de)(de)緣故。活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)是由含(han)炭(tan)為主的(de)(de)物質(zhi)作原(yuan)(yuan)料(liao)(liao),經(jing)高溫炭(tan)化(hua)(hua)和活化(hua)(hua)制得的(de)(de)疏水(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)吸(xi)附劑。活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)含(han)有(you)大(da)量微孔(kong)(kong),具有(you)巨大(da)無(wu)比的(de)(de)表面(mian)積,能有(you)效地去除色度、臭(chou)味,可去除二級出水(shui)中(zhong)(zhong)大(da)多數有(you)機(ji)污染物和某些無(wu)機(ji)物,包含(han)某些有(you)毒的(de)(de)重金屬(shu)。