活(huo)性(xing)(xing)炭(tan),是黑(hei)色粉末狀(zhuang)或塊狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的無定形(xing)碳(tan),也(ye)有(you)排列規(gui)整的晶體碳(tan)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)除碳(tan)元(yuan)素(su)外,還包含兩類摻(chan)和物(wu):一(yi)類是化學(xue)結合的元(yuan)素(su),主要是氧(yang)和氫,這些(xie)元(yuan)素(su)是由于未完全炭(tan)化而(er)殘留在炭(tan)中(zhong)(zhong)(zhong),或者在活(huo)化過程中(zhong)(zhong)(zhong),外來的非碳(tan)元(yuan)素(su)與活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面化學(xue)結合;另(ling)一(yi)類摻(chan)和物(wu)是灰(hui)分(fen)(fen),它是活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的無機部分(fen)(fen),灰(hui)分(fen)(fen)在活(huo)性(xing)(xing)碳(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)易造成(cheng)二次污染。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)由于具(ju)有(you)較強(qiang)的吸(xi)附性(xing)(xing),廣泛應用于生(sheng)產(chan)、生(sheng)活(huo)中(zhong)(zhong)(zhong)。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料是經(jing)(jing)過加(jia)工(gong)處理所(suo)得的(de)無(wu)定形(xing)碳,具有很大的(de)比表面積,對(dui)氣體、溶液中的(de)無(wu)機(ji)或有機(ji)物質(zhi)及膠體顆粒等都有良(liang)(liang)好的(de)吸附能(neng)力(li)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料主(zhu)要包括(kuo)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)纖維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料作為一種性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優良(liang)(liang)的(de)吸附劑,主(zhu)要是由于(yu)其具有獨特的(de)吸附表面結(jie)構特性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面化(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)所(suo)決定的(de)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料的(de)化(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)質(zhi)穩定,機(ji)械強度高,耐酸、耐堿、耐熱,不(bu)溶于(yu)水(shui)與(yu)有機(ji)溶劑,可以再生使用,已經(jing)(jing)廣泛(fan)地(di)應用于(yu)化(hua)工(gong)、環(huan)保(bao)、食(shi)品加(jia)工(gong)、冶(ye)金、藥物精制、軍事化(hua)學(xue)防護等各個領域 。目前(qian)(qian),改性(xing)(xing)(xing)(xing)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)料被廣泛(fan)用于(yu)污(wu)水(shui)處理、大氣污(wu)染(ran)防治(zhi)等領域,在治(zhi)理環(huan)境污(wu)染(ran)方面越來越顯(xian)示出其誘人的(de)美好前(qian)(qian)景。
活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)80%-90%以上(shang)由碳元(yuan)素組成,這也是(shi)(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)為(wei)疏水(shui)性(xing)吸(xi)附劑(ji)的(de)原因。除了碳元(yuan)素外,還(huan)包(bao)含有兩類(lei)摻和(he)(he)物:一(yi)類(lei)是(shi)(shi)化(hua)學結合的(de)元(yuan)素,主(zhu)要是(shi)(shi)氧和(he)(he)氫,這些(xie)元(yuan)素是(shi)(shi)由于未完全炭(tan)(tan)化(hua)而殘留在(zai)炭(tan)(tan)中,或(huo)(huo)者在(zai)活(huo)化(hua)過程中,外來的(de)非(fei)碳元(yuan)素與活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面化(hua)學結合,如用水(shui)蒸氣活(huo)化(hua)時,活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面被氧化(hua)或(huo)(huo)水(shui)蒸氣氧化(hua);另(ling)一(yi)類(lei)摻和(he)(he)物是(shi)(shi)灰分,它是(shi)(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)無機部分。
活性炭的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要原料幾乎可(ke)(ke)以是(shi)所(suo)有(you)富含(han)碳的(de)(de)(de)(de)有(you)機材料,如煤(mei)、木(mu)材、果殼(ke)(ke)(ke)(ke)、椰殼(ke)(ke)(ke)(ke)、核桃殼(ke)(ke)(ke)(ke)、杏殼(ke)(ke)(ke)(ke)、棗殼(ke)(ke)(ke)(ke)等。這(zhe)些(xie)(xie)(xie)含(han)碳材料在(zai)活化(hua)爐中,在(zai)高(gao)溫和(he)一定壓力下通過(guo)熱解作用被轉換(huan)成活性炭。在(zai)此(ci)活化(hua)過(guo)程中,巨(ju)(ju)大(da)的(de)(de)(de)(de)表面積和(he)復雜的(de)(de)(de)(de)孔(kong)隙結構逐漸(jian)形成, 而所(suo)謂的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)過(guo)程正是(shi)在(zai)這(zhe)些(xie)(xie)(xie)孔(kong)隙中和(he)表面上(shang)進行的(de)(de)(de)(de),活性炭中孔(kong)隙的(de)(de)(de)(de)大(da)小(xiao)對吸(xi)(xi)附(fu)質有(you)選(xuan)擇(ze)吸(xi)(xi)附(fu)的(de)(de)(de)(de)作用,這(zhe)是(shi)由于大(da)分子不能進入比它(ta)孔(kong)隙小(xiao)的(de)(de)(de)(de)活性炭孔(kong)徑內(nei)的(de)(de)(de)(de)緣故。活性炭是(shi)由含(han)炭為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)物(wu)質作原料,經高(gao)溫炭化(hua)和(he)活化(hua)制得的(de)(de)(de)(de)疏水性吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)。活性炭含(han)有(you)大(da)量微孔(kong),具有(you)巨(ju)(ju)大(da)無(wu)(wu)比的(de)(de)(de)(de)表面積,能有(you)效地去除色(se)度、臭味,可(ke)(ke)去除二級出水中大(da)多(duo)數(shu)有(you)機污染物(wu)和(he)某(mou)些(xie)(xie)(xie)無(wu)(wu)機物(wu),包含(han)某(mou)些(xie)(xie)(xie)有(you)毒的(de)(de)(de)(de)重金屬。