活(huo)性(xing)炭(tan)(tan),是(shi)黑色(se)粉末狀(zhuang)或塊狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的無定形碳(tan),也有排(pai)列規整的晶體(ti)碳(tan)。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)除(chu)碳(tan)元(yuan)素外(wai),還包含(han)兩類(lei)(lei)(lei)摻和(he)物:一類(lei)(lei)(lei)是(shi)化學結合(he)的元(yuan)素,主(zhu)要是(shi)氧和(he)氫,這些(xie)元(yuan)素是(shi)由于未完全炭(tan)(tan)化而殘(can)留在(zai)炭(tan)(tan)中(zhong),或者在(zai)活(huo)化過程中(zhong),外(wai)來(lai)的非碳(tan)元(yuan)素與活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面(mian)化學結合(he);另一類(lei)(lei)(lei)摻和(he)物是(shi)灰分,它(ta)是(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的無機部分,灰分在(zai)活(huo)性(xing)碳(tan)中(zhong)易造成二次(ci)污染。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)由于具有較強的吸附性(xing),廣泛應用于生產(chan)、生活(huo)中(zhong)。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)是經過加工處(chu)理(li)所得的(de)無定(ding)形碳,具有(you)(you)很(hen)大的(de)比表(biao)面積,對氣體、溶液中的(de)無機(ji)或有(you)(you)機(ji)物質及膠體顆(ke)粒等(deng)都有(you)(you)良好的(de)吸附(fu)能力。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)主(zhu)要包括活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)纖(xian)維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)作為一種性(xing)(xing)(xing)能優良的(de)吸附(fu)劑,主(zhu)要是由于其具有(you)(you)獨特的(de)吸附(fu)表(biao)面結構(gou)特性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面化學(xue)性(xing)(xing)(xing)能所決定(ding)的(de)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)的(de)化學(xue)性(xing)(xing)(xing)質穩定(ding),機(ji)械強度高(gao),耐(nai)(nai)酸、耐(nai)(nai)堿、耐(nai)(nai)熱(re),不溶于水與有(you)(you)機(ji)溶劑,可以再生使用,已經廣(guang)泛地應用于化工、環保、食品加工、冶金、藥(yao)物精制、軍事化學(xue)防護等(deng)各個領(ling)域 。目前,改(gai)性(xing)(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)被廣(guang)泛用于污(wu)(wu)水處(chu)理(li)、大氣污(wu)(wu)染(ran)防治等(deng)領(ling)域,在治理(li)環境(jing)污(wu)(wu)染(ran)方面越(yue)來越(yue)顯示出(chu)其誘人(ren)的(de)美好前景。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭80%-90%以上由碳元(yuan)素(su)(su)組成,這也是(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭為疏(shu)水(shui)性(xing)(xing)吸附(fu)劑的原因。除(chu)了碳元(yuan)素(su)(su)外,還包含有兩類(lei)摻和(he)(he)物:一類(lei)是(shi)(shi)化(hua)學結合的元(yuan)素(su)(su),主要是(shi)(shi)氧(yang)和(he)(he)氫,這些元(yuan)素(su)(su)是(shi)(shi)由于未完全炭化(hua)而殘留在炭中(zhong),或者在活(huo)(huo)(huo)化(hua)過程中(zhong),外來的非碳元(yuan)素(su)(su)與活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭表(biao)面化(hua)學結合,如用水(shui)蒸氣(qi)(qi)活(huo)(huo)(huo)化(hua)時(shi),活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭表(biao)面被氧(yang)化(hua)或水(shui)蒸氣(qi)(qi)氧(yang)化(hua);另一類(lei)摻和(he)(he)物是(shi)(shi)灰分,它是(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的無機部分。
活(huo)性炭的(de)主要原(yuan)料幾乎可以是(shi)所有(you)富含碳的(de)有(you)機(ji)(ji)材(cai)料,如煤、木(mu)材(cai)、果殼、椰殼、核桃殼、杏殼、棗殼等。這些含碳材(cai)料在活(huo)化(hua)爐中(zhong),在高(gao)溫和一定壓力(li)下通過熱解作用(yong)被(bei)轉(zhuan)換成活(huo)性炭。在此活(huo)化(hua)過程中(zhong),巨大(da)(da)的(de)表(biao)面積和復雜的(de)孔隙(xi)結(jie)構(gou)逐漸形成, 而所謂的(de)吸(xi)(xi)附過程正是(shi)在這些孔隙(xi)中(zhong)和表(biao)面上進(jin)行(xing)的(de),活(huo)性炭中(zhong)孔隙(xi)的(de)大(da)(da)小對(dui)吸(xi)(xi)附質(zhi)有(you)選擇吸(xi)(xi)附的(de)作用(yong),這是(shi)由(you)于大(da)(da)分子不(bu)能進(jin)入比它孔隙(xi)小的(de)活(huo)性炭孔徑內的(de)緣故。活(huo)性炭是(shi)由(you)含炭為主的(de)物(wu)質(zhi)作原(yuan)料,經高(gao)溫炭化(hua)和活(huo)化(hua)制得的(de)疏水(shui)(shui)性吸(xi)(xi)附劑(ji)。活(huo)性炭含有(you)大(da)(da)量(liang)微孔,具有(you)巨大(da)(da)無(wu)比的(de)表(biao)面積,能有(you)效(xiao)地去除色度(du)、臭味,可去除二級出水(shui)(shui)中(zhong)大(da)(da)多數有(you)機(ji)(ji)污染物(wu)和某(mou)些無(wu)機(ji)(ji)物(wu),包含某(mou)些有(you)毒的(de)重金屬。