活(huo)性(xing)炭,是(shi)黑色粉末(mo)狀(zhuang)或塊狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的無(wu)定(ding)形碳(tan),也(ye)有(you)排列規整的晶(jing)體碳(tan)。活(huo)性(xing)炭中(zhong)除碳(tan)元(yuan)素外,還包含兩類(lei)(lei)摻和(he)(he)物:一類(lei)(lei)是(shi)化(hua)(hua)(hua)學結(jie)(jie)合的元(yuan)素,主要是(shi)氧和(he)(he)氫,這些元(yuan)素是(shi)由(you)于未完全炭化(hua)(hua)(hua)而殘留在(zai)炭中(zhong),或者(zhe)在(zai)活(huo)化(hua)(hua)(hua)過程中(zhong),外來(lai)的非碳(tan)元(yuan)素與活(huo)性(xing)炭表(biao)面化(hua)(hua)(hua)學結(jie)(jie)合;另一類(lei)(lei)摻和(he)(he)物是(shi)灰(hui)分(fen),它(ta)是(shi)活(huo)性(xing)炭的無(wu)機部分(fen),灰(hui)分(fen)在(zai)活(huo)性(xing)碳(tan)中(zhong)易造成二次污(wu)染。活(huo)性(xing)炭由(you)于具有(you)較強的吸附性(xing),廣泛應用于生(sheng)產、生(sheng)活(huo)中(zhong)。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料是經過(guo)加(jia)工處(chu)理所得的(de)(de)無定形碳,具有(you)很大的(de)(de)比表(biao)面(mian)(mian)積(ji),對氣體(ti)、溶(rong)液中的(de)(de)無機(ji)或(huo)有(you)機(ji)物(wu)質及膠體(ti)顆粒等都有(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)吸附(fu)能(neng)(neng)力。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料主(zhu)要包括(kuo)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)纖維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料作為一種性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)良(liang)的(de)(de)吸附(fu)劑,主(zhu)要是由于其具有(you)獨特(te)的(de)(de)吸附(fu)表(biao)面(mian)(mian)結構(gou)特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)(mian)化學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)所決(jue)定的(de)(de)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料的(de)(de)化學性(xing)(xing)(xing)(xing)質穩定,機(ji)械(xie)強度高,耐(nai)(nai)酸、耐(nai)(nai)堿、耐(nai)(nai)熱(re),不溶(rong)于水與有(you)機(ji)溶(rong)劑,可以再(zai)生使用,已經廣(guang)泛地應用于化工、環保、食品加(jia)工、冶金、藥物(wu)精制、軍事化學防護(hu)等各個領(ling)域 。目前(qian),改性(xing)(xing)(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)料被廣(guang)泛用于污(wu)水處(chu)理、大氣污(wu)染防治等領(ling)域,在治理環境污(wu)染方面(mian)(mian)越來越顯示出其誘人的(de)(de)美好(hao)前(qian)景。
活(huo)性(xing)炭80%-90%以(yi)上由碳(tan)(tan)元(yuan)素組(zu)成(cheng),這(zhe)也是活(huo)性(xing)炭為疏(shu)水性(xing)吸附劑的(de)(de)原(yuan)因。除了碳(tan)(tan)元(yuan)素外,還(huan)包含有兩類(lei)摻(chan)和(he)物(wu):一類(lei)是化(hua)(hua)(hua)學結合的(de)(de)元(yuan)素,主要是氧(yang)和(he)氫,這(zhe)些元(yuan)素是由于未完全炭化(hua)(hua)(hua)而殘留在炭中,或(huo)者(zhe)在活(huo)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程中,外來(lai)的(de)(de)非碳(tan)(tan)元(yuan)素與活(huo)性(xing)炭表(biao)面化(hua)(hua)(hua)學結合,如用水蒸(zheng)氣活(huo)化(hua)(hua)(hua)時,活(huo)性(xing)炭表(biao)面被氧(yang)化(hua)(hua)(hua)或(huo)水蒸(zheng)氣氧(yang)化(hua)(hua)(hua);另一類(lei)摻(chan)和(he)物(wu)是灰分(fen),它是活(huo)性(xing)炭的(de)(de)無機(ji)部(bu)分(fen)。
活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)主要原料(liao)幾乎可(ke)以是所有(you)富(fu)含碳的(de)(de)有(you)機(ji)材料(liao),如煤、木(mu)材、果殼(ke)(ke)(ke)(ke)、椰(ye)殼(ke)(ke)(ke)(ke)、核桃殼(ke)(ke)(ke)(ke)、杏(xing)殼(ke)(ke)(ke)(ke)、棗(zao)殼(ke)(ke)(ke)(ke)等。這些(xie)含碳材料(liao)在活(huo)化爐中(zhong),在高溫(wen)和(he)(he)一定壓力(li)下通過(guo)(guo)熱(re)解作用(yong)被轉換成(cheng)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)。在此活(huo)化過(guo)(guo)程中(zhong),巨大的(de)(de)表(biao)面積(ji)和(he)(he)復(fu)雜的(de)(de)孔隙結構逐漸形成(cheng), 而所謂的(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)過(guo)(guo)程正是在這些(xie)孔隙中(zhong)和(he)(he)表(biao)面上進(jin)行的(de)(de),活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)孔隙的(de)(de)大小(xiao)對吸(xi)附(fu)(fu)質有(you)選(xuan)擇吸(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)作用(yong),這是由于大分子(zi)不能進(jin)入比(bi)它孔隙小(xiao)的(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)孔徑內的(de)(de)緣(yuan)故。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)是由含炭(tan)(tan)為主的(de)(de)物質作原料(liao),經高溫(wen)炭(tan)(tan)化和(he)(he)活(huo)化制(zhi)得的(de)(de)疏(shu)水性(xing)吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)含有(you)大量(liang)微孔,具有(you)巨大無比(bi)的(de)(de)表(biao)面積(ji),能有(you)效地去除(chu)色(se)度、臭味,可(ke)去除(chu)二級出水中(zhong)大多數有(you)機(ji)污染物和(he)(he)某些(xie)無機(ji)物,包含某些(xie)有(you)毒的(de)(de)重金屬。