活(huo)(huo)性炭(tan),是(shi)(shi)黑(hei)色粉末(mo)狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的(de)(de)無定(ding)形(xing)碳(tan)(tan),也有排列規整的(de)(de)晶體(ti)碳(tan)(tan)。活(huo)(huo)性炭(tan)中除碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)外,還包含兩類(lei)(lei)摻(chan)(chan)和物:一(yi)類(lei)(lei)是(shi)(shi)化(hua)學結合(he)的(de)(de)元(yuan)素(su),主要是(shi)(shi)氧和氫,這些(xie)元(yuan)素(su)是(shi)(shi)由(you)于未完全炭(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)中,或者在活(huo)(huo)化(hua)過(guo)程中,外來的(de)(de)非碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)與活(huo)(huo)性炭(tan)表面化(hua)學結合(he);另(ling)一(yi)類(lei)(lei)摻(chan)(chan)和物是(shi)(shi)灰分,它是(shi)(shi)活(huo)(huo)性炭(tan)的(de)(de)無機部分,灰分在活(huo)(huo)性碳(tan)(tan)中易造(zao)成二次污染(ran)。活(huo)(huo)性炭(tan)由(you)于具有較(jiao)強的(de)(de)吸附性,廣泛應(ying)用于生產、生活(huo)(huo)中。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)是經過加(jia)工(gong)(gong)處(chu)理所得的無定形碳(tan),具有(you)很大的比(bi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)積,對(dui)氣(qi)體、溶(rong)液中的無機或有(you)機物(wu)質及(ji)膠體顆粒等(deng)都有(you)良好(hao)(hao)的吸附(fu)能力。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)主要包(bao)括活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)作為一種性(xing)(xing)(xing)能優良的吸附(fu)劑,主要是由于(yu)其(qi)具有(you)獨特的吸附(fu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)結構特性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)(biao)面(mian)(mian)化(hua)學性(xing)(xing)(xing)能所決定的。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的化(hua)學性(xing)(xing)(xing)質穩(wen)定,機械強度高(gao),耐酸(suan)、耐堿(jian)、耐熱,不(bu)溶(rong)于(yu)水(shui)與有(you)機溶(rong)劑,可以(yi)再(zai)生使用,已(yi)經廣(guang)泛地應(ying)用于(yu)化(hua)工(gong)(gong)、環(huan)(huan)保、食品加(jia)工(gong)(gong)、冶金、藥物(wu)精制(zhi)、軍事化(hua)學防(fang)護等(deng)各個領域 。目(mu)前,改(gai)性(xing)(xing)(xing)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)被廣(guang)泛用于(yu)污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理、大氣(qi)污(wu)(wu)染(ran)防(fang)治等(deng)領域,在(zai)治理環(huan)(huan)境污(wu)(wu)染(ran)方(fang)面(mian)(mian)越(yue)來越(yue)顯示出其(qi)誘人的美好(hao)(hao)前景。
活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)80%-90%以上(shang)由碳元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)組(zu)成(cheng),這也(ye)是(shi)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)為疏水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)吸附劑的(de)原因。除了(le)碳元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)外,還包含有兩類摻和(he)物:一類是(shi)化學(xue)結合(he)的(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su),主要是(shi)氧和(he)氫,這些(xie)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)是(shi)由于未完全炭(tan)化而殘留(liu)在(zai)炭(tan)中(zhong),或(huo)者在(zai)活化過程中(zhong),外來的(de)非(fei)碳元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)與活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)表面化學(xue)結合(he),如用水(shui)(shui)蒸(zheng)氣(qi)活化時,活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)表面被氧化或(huo)水(shui)(shui)蒸(zheng)氣(qi)氧化;另一類摻和(he)物是(shi)灰分(fen),它是(shi)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)無機部分(fen)。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)主要(yao)原(yuan)料幾(ji)乎可以是(shi)所(suo)有(you)(you)(you)富含(han)碳的(de)(de)有(you)(you)(you)機(ji)材料,如煤、木材、果(guo)殼(ke)(ke)、椰殼(ke)(ke)、核(he)桃殼(ke)(ke)、杏(xing)殼(ke)(ke)、棗殼(ke)(ke)等(deng)。這些含(han)碳材料在(zai)活(huo)(huo)(huo)化(hua)爐中,在(zai)高溫(wen)和(he)(he)(he)一定(ding)壓力下通過熱解作用(yong)(yong)被轉換成(cheng)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)。在(zai)此活(huo)(huo)(huo)化(hua)過程(cheng)中,巨大(da)的(de)(de)表(biao)面積和(he)(he)(he)復雜的(de)(de)孔(kong)隙(xi)(xi)結(jie)構逐漸(jian)形成(cheng), 而所(suo)謂的(de)(de)吸附(fu)過程(cheng)正是(shi)在(zai)這些孔(kong)隙(xi)(xi)中和(he)(he)(he)表(biao)面上進行的(de)(de),活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)中孔(kong)隙(xi)(xi)的(de)(de)大(da)小(xiao)對吸附(fu)質(zhi)有(you)(you)(you)選擇吸附(fu)的(de)(de)作用(yong)(yong),這是(shi)由于大(da)分子不能進入比(bi)它孔(kong)隙(xi)(xi)小(xiao)的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)孔(kong)徑(jing)內的(de)(de)緣故。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)是(shi)由含(han)炭(tan)為主的(de)(de)物質(zhi)作原(yuan)料,經高溫(wen)炭(tan)化(hua)和(he)(he)(he)活(huo)(huo)(huo)化(hua)制(zhi)得的(de)(de)疏水性(xing)(xing)(xing)吸附(fu)劑。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)含(han)有(you)(you)(you)大(da)量微孔(kong),具有(you)(you)(you)巨大(da)無比(bi)的(de)(de)表(biao)面積,能有(you)(you)(you)效(xiao)地去除(chu)色度(du)、臭味(wei),可去除(chu)二(er)級出(chu)水中大(da)多數有(you)(you)(you)機(ji)污染物和(he)(he)(he)某些無機(ji)物,包含(han)某些有(you)(you)(you)毒的(de)(de)重金屬。