活(huo)性(xing)炭(tan)(tan),是黑(hei)色粉末(mo)狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的無(wu)定形碳(tan),也有(you)排列(lie)規整(zheng)的晶(jing)體(ti)碳(tan)。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong)除碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)外,還包(bao)含兩類(lei)摻(chan)和(he)物:一類(lei)是化學結(jie)合的元(yuan)(yuan)素(su),主要是氧和(he)氫,這些(xie)元(yuan)(yuan)素(su)是由于未完全炭(tan)(tan)化而殘(can)留在(zai)炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong),或者在(zai)活(huo)化過程中(zhong)(zhong),外來(lai)的非碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)與活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面化學結(jie)合;另(ling)一類(lei)摻(chan)和(he)物是灰分(fen),它是活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的無(wu)機部分(fen),灰分(fen)在(zai)活(huo)性(xing)碳(tan)中(zhong)(zhong)易造成二(er)次污染。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)由于具有(you)較(jiao)強的吸附性(xing),廣泛應用(yong)于生(sheng)產(chan)、生(sheng)活(huo)中(zhong)(zhong)。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)是經(jing)過加工處理(li)所得(de)的(de)無定形碳(tan),具有很大(da)的(de)比表面積,對(dui)氣(qi)體、溶液中的(de)無機或有機物(wu)質及膠體顆粒等(deng)都有良好的(de)吸附(fu)能(neng)力。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)主要(yao)包括活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)纖維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)作為(wei)一(yi)種性(xing)(xing)(xing)能(neng)優良的(de)吸附(fu)劑,主要(yao)是由(you)于(yu)其具有獨(du)特的(de)吸附(fu)表面結(jie)構(gou)特性(xing)(xing)(xing)和表面化(hua)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)所決定的(de)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)化(hua)學性(xing)(xing)(xing)質穩定,機械強度高(gao),耐(nai)酸、耐(nai)堿(jian)、耐(nai)熱,不溶于(yu)水與(yu)有機溶劑,可以再生(sheng)使用,已經(jing)廣(guang)泛(fan)(fan)地應用于(yu)化(hua)工、環保、食品加工、冶金(jin)、藥物(wu)精制(zhi)、軍事化(hua)學防(fang)護等(deng)各個領域 。目前,改(gai)性(xing)(xing)(xing)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)被廣(guang)泛(fan)(fan)用于(yu)污水處理(li)、大(da)氣(qi)污染(ran)防(fang)治等(deng)領域,在治理(li)環境污染(ran)方面越來越顯(xian)示出其誘(you)人的(de)美好前景(jing)。
活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)80%-90%以(yi)上由碳元素(su)組成,這也是活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)為疏水(shui)性(xing)(xing)吸附劑的(de)(de)原(yuan)因。除了(le)碳元素(su)外(wai),還包含有兩類(lei)摻(chan)和物:一(yi)類(lei)是化(hua)學(xue)結合(he)的(de)(de)元素(su),主要是氧(yang)和氫,這些元素(su)是由于未(wei)完全炭(tan)(tan)(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)(tan)(tan)中(zhong),或者(zhe)在活化(hua)過(guo)程中(zhong),外(wai)來的(de)(de)非碳元素(su)與活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)表面(mian)化(hua)學(xue)結合(he),如用(yong)水(shui)蒸氣(qi)活化(hua)時,活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)表面(mian)被氧(yang)化(hua)或水(shui)蒸氣(qi)氧(yang)化(hua);另(ling)一(yi)類(lei)摻(chan)和物是灰分(fen),它是活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)無機部分(fen)。
活性(xing)炭(tan)(tan)的主(zhu)要原料(liao)(liao)幾(ji)乎可(ke)以是所(suo)有(you)(you)(you)(you)富(fu)含碳的有(you)(you)(you)(you)機(ji)(ji)材料(liao)(liao),如煤、木材、果(guo)殼(ke)、椰(ye)殼(ke)、核桃殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等。這些含碳材料(liao)(liao)在(zai)活化(hua)爐中(zhong),在(zai)高溫和(he)一定壓力下通過(guo)熱解作(zuo)(zuo)用被轉換成活性(xing)炭(tan)(tan)。在(zai)此活化(hua)過(guo)程中(zhong),巨(ju)大(da)的表(biao)面積和(he)復雜(za)的孔隙結(jie)構逐漸形成, 而所(suo)謂的吸(xi)附(fu)過(guo)程正是在(zai)這些孔隙中(zhong)和(he)表(biao)面上進(jin)行的,活性(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)孔隙的大(da)小(xiao)對(dui)吸(xi)附(fu)質(zhi)有(you)(you)(you)(you)選(xuan)擇吸(xi)附(fu)的作(zuo)(zuo)用,這是由于(yu)大(da)分子不能進(jin)入(ru)比它(ta)孔隙小(xiao)的活性(xing)炭(tan)(tan)孔徑內的緣故。活性(xing)炭(tan)(tan)是由含炭(tan)(tan)為(wei)主(zhu)的物(wu)質(zhi)作(zuo)(zuo)原料(liao)(liao),經高溫炭(tan)(tan)化(hua)和(he)活化(hua)制得的疏水性(xing)吸(xi)附(fu)劑。活性(xing)炭(tan)(tan)含有(you)(you)(you)(you)大(da)量微孔,具有(you)(you)(you)(you)巨(ju)大(da)無(wu)比的表(biao)面積,能有(you)(you)(you)(you)效地去(qu)除色度、臭(chou)味,可(ke)去(qu)除二級(ji)出(chu)水中(zhong)大(da)多數有(you)(you)(you)(you)機(ji)(ji)污染物(wu)和(he)某些無(wu)機(ji)(ji)物(wu),包(bao)含某些有(you)(you)(you)(you)毒的重金(jin)屬。