活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan),是(shi)(shi)黑(hei)色粉(fen)末狀(zhuang)或塊(kuai)狀(zhuang)、顆(ke)粒狀(zhuang)、蜂(feng)窩狀(zhuang)的(de)(de)無(wu)定形碳(tan),也(ye)有排列規整的(de)(de)晶體碳(tan)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)除碳(tan)元素(su)外,還包(bao)含兩類摻(chan)(chan)和物(wu)(wu):一類是(shi)(shi)化學(xue)結(jie)合的(de)(de)元素(su),主要是(shi)(shi)氧和氫,這些元素(su)是(shi)(shi)由于(yu)未完全炭(tan)(tan)化而殘留在炭(tan)(tan)中(zhong),或者在活(huo)化過(guo)程(cheng)中(zhong),外來(lai)的(de)(de)非碳(tan)元素(su)與(yu)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)表面化學(xue)結(jie)合;另一類摻(chan)(chan)和物(wu)(wu)是(shi)(shi)灰分(fen),它是(shi)(shi)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)無(wu)機(ji)部分(fen),灰分(fen)在活(huo)性(xing)(xing)(xing)碳(tan)中(zhong)易造成(cheng)二次污染。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)由于(yu)具有較強的(de)(de)吸附性(xing)(xing)(xing),廣泛應(ying)用于(yu)生(sheng)產、生(sheng)活(huo)中(zhong)。
活性(xing)炭(tan)材料(liao)是(shi)經過加工(gong)處理所得的(de)無(wu)定(ding)(ding)形碳,具(ju)有(you)很大的(de)比(bi)表面(mian)積,對氣體(ti)、溶液中的(de)無(wu)機或有(you)機物質(zhi)及膠體(ti)顆粒等都有(you)良好的(de)吸(xi)附(fu)能(neng)力。活性(xing)炭(tan)材料(liao)主要包括(kuo)活性(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和活性(xing)炭(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活性(xing)炭(tan)材料(liao)作為一種性(xing)能(neng)優良的(de)吸(xi)附(fu)劑,主要是(shi)由于(yu)其具(ju)有(you)獨(du)特的(de)吸(xi)附(fu)表面(mian)結構特性(xing)和表面(mian)化(hua)(hua)學(xue)性(xing)能(neng)所決(jue)定(ding)(ding)的(de)。活性(xing)炭(tan)材料(liao)的(de)化(hua)(hua)學(xue)性(xing)質(zhi)穩(wen)定(ding)(ding),機械(xie)強度高,耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶于(yu)水與有(you)機溶劑,可以再生使用,已(yi)經廣泛地應用于(yu)化(hua)(hua)工(gong)、環保、食品加工(gong)、冶(ye)金、藥(yao)物精制、軍(jun)事化(hua)(hua)學(xue)防護等各個領(ling)(ling)域 。目(mu)前,改性(xing)活性(xing)炭(tan)材料(liao)被(bei)廣泛用于(yu)污水處理、大氣污染防治等領(ling)(ling)域,在治理環境污染方面(mian)越來越顯示出其誘人(ren)的(de)美好前景。
活(huo)(huo)性炭(tan)80%-90%以上由碳元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)組成,這(zhe)也是(shi)活(huo)(huo)性炭(tan)為疏水性吸附劑(ji)的原因。除了(le)碳元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)外,還(huan)包含有兩(liang)類摻和物(wu):一類是(shi)化(hua)(hua)(hua)學結(jie)合(he)的元(yuan)(yuan)(yuan)素(su),主要是(shi)氧和氫,這(zhe)些元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)是(shi)由于未完全炭(tan)化(hua)(hua)(hua)而殘留在(zai)炭(tan)中(zhong),或者在(zai)活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程中(zhong),外來的非碳元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)與活(huo)(huo)性炭(tan)表面(mian)化(hua)(hua)(hua)學結(jie)合(he),如用水蒸氣活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)時,活(huo)(huo)性炭(tan)表面(mian)被氧化(hua)(hua)(hua)或水蒸氣氧化(hua)(hua)(hua);另(ling)一類摻和物(wu)是(shi)灰分,它(ta)是(shi)活(huo)(huo)性炭(tan)的無機部分。
活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)主要原料幾乎可以(yi)是所有富含(han)碳的(de)(de)(de)(de)有機(ji)材(cai)(cai)料,如煤、木材(cai)(cai)、果(guo)殼(ke)(ke)、椰殼(ke)(ke)、核桃殼(ke)(ke)、杏(xing)殼(ke)(ke)、棗殼(ke)(ke)等。這(zhe)些含(han)碳材(cai)(cai)料在(zai)(zai)活(huo)(huo)化(hua)(hua)爐中(zhong),在(zai)(zai)高(gao)溫和(he)一定壓(ya)力下(xia)通過熱(re)解作(zuo)用被轉換成(cheng)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)。在(zai)(zai)此活(huo)(huo)化(hua)(hua)過程中(zhong),巨大(da)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)積和(he)復雜的(de)(de)(de)(de)孔隙(xi)結構逐(zhu)漸形(xing)成(cheng), 而(er)所謂的(de)(de)(de)(de)吸附過程正是在(zai)(zai)這(zhe)些孔隙(xi)中(zhong)和(he)表(biao)面(mian)上進(jin)行的(de)(de)(de)(de),活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)中(zhong)孔隙(xi)的(de)(de)(de)(de)大(da)小(xiao)對吸附質有選擇吸附的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用,這(zhe)是由于(yu)大(da)分子不(bu)能(neng)進(jin)入比它(ta)孔隙(xi)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)孔徑內的(de)(de)(de)(de)緣(yuan)故。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)是由含(han)炭(tan)(tan)(tan)為主的(de)(de)(de)(de)物質作(zuo)原料,經高(gao)溫炭(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)和(he)活(huo)(huo)化(hua)(hua)制得(de)的(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)吸附劑。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)含(han)有大(da)量微(wei)孔,具有巨大(da)無比的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)積,能(neng)有效地(di)去除色度、臭(chou)味,可去除二級出水中(zhong)大(da)多(duo)數有機(ji)污染物和(he)某些無機(ji)物,包含(han)某些有毒的(de)(de)(de)(de)重金屬。