活性(xing)(xing)(xing)炭(tan),是(shi)黑(hei)色粉末(mo)狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩(wo)狀的(de)無定形碳(tan)(tan),也有(you)(you)排列規(gui)整的(de)晶體(ti)碳(tan)(tan)。活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)中除碳(tan)(tan)元素外(wai),還包含兩類(lei)摻和物:一類(lei)是(shi)化學結合(he)的(de)元素,主要是(shi)氧(yang)和氫,這些元素是(shi)由(you)于(yu)未完(wan)全炭(tan)化而殘(can)留在炭(tan)中,或者在活化過程中,外(wai)來的(de)非碳(tan)(tan)元素與活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)表面化學結合(he);另一類(lei)摻和物是(shi)灰分(fen),它是(shi)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)無機部(bu)分(fen),灰分(fen)在活性(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)中易造成二次污染(ran)。活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)由(you)于(yu)具有(you)(you)較強的(de)吸(xi)附性(xing)(xing)(xing),廣泛應(ying)用于(yu)生(sheng)產、生(sheng)活中。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)(cai)料(liao)是經(jing)過加工(gong)處(chu)理(li)所得(de)的(de)無(wu)定(ding)形碳,具有(you)(you)很大的(de)比(bi)表面積,對氣體(ti)、溶液中的(de)無(wu)機或有(you)(you)機物(wu)質及膠體(ti)顆粒(li)等(deng)都(dou)有(you)(you)良(liang)好的(de)吸附(fu)能(neng)力。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)(cai)料(liao)主要包括活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)纖(xian)維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)(cai)料(liao)作(zuo)為一(yi)種性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優良(liang)的(de)吸附(fu)劑(ji),主要是由(you)于(yu)其具有(you)(you)獨特的(de)吸附(fu)表面結構特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面化(hua)(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)所決定(ding)的(de)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)(cai)料(liao)的(de)化(hua)(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)質穩定(ding),機械強度高,耐酸、耐堿、耐熱,不溶于(yu)水與有(you)(you)機溶劑(ji),可以(yi)再生(sheng)使用,已經(jing)廣(guang)泛地應用于(yu)化(hua)(hua)工(gong)、環保、食品加工(gong)、冶金(jin)、藥(yao)物(wu)精制、軍事化(hua)(hua)學(xue)防護等(deng)各個領域 。目前(qian),改性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)(cai)料(liao)被廣(guang)泛用于(yu)污水處(chu)理(li)、大氣污染(ran)防治等(deng)領域,在(zai)治理(li)環境污染(ran)方面越來越顯示出(chu)其誘人(ren)的(de)美(mei)好前(qian)景。
活性(xing)炭(tan)(tan)80%-90%以上由(you)碳元素(su)(su)組成(cheng),這(zhe)也(ye)是(shi)活性(xing)炭(tan)(tan)為疏水性(xing)吸附劑的(de)(de)原因。除了(le)碳元素(su)(su)外,還包含有(you)兩類摻和(he)物:一類是(shi)化(hua)學(xue)結(jie)合的(de)(de)元素(su)(su),主要是(shi)氧(yang)和(he)氫,這(zhe)些元素(su)(su)是(shi)由(you)于未完全(quan)炭(tan)(tan)化(hua)而殘留在(zai)炭(tan)(tan)中,或者在(zai)活化(hua)過(guo)程中,外來的(de)(de)非碳元素(su)(su)與活性(xing)炭(tan)(tan)表面(mian)化(hua)學(xue)結(jie)合,如用水蒸氣活化(hua)時,活性(xing)炭(tan)(tan)表面(mian)被氧(yang)化(hua)或水蒸氣氧(yang)化(hua);另一類摻和(he)物是(shi)灰分,它是(shi)活性(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)無機部分。
活(huo)性炭(tan)的主(zhu)要(yao)原料(liao)(liao)幾(ji)乎可(ke)以是所有(you)(you)富含(han)碳(tan)的有(you)(you)機材料(liao)(liao),如煤、木材、果殼(ke)(ke)、椰殼(ke)(ke)、核桃殼(ke)(ke)、杏殼(ke)(ke)、棗殼(ke)(ke)等。這(zhe)(zhe)(zhe)些(xie)(xie)含(han)碳(tan)材料(liao)(liao)在(zai)活(huo)化爐中,在(zai)高溫和(he)一定壓(ya)力下通過(guo)(guo)熱解作用被(bei)轉換成活(huo)性炭(tan)。在(zai)此活(huo)化過(guo)(guo)程中,巨大的表(biao)面積和(he)復雜的孔(kong)(kong)(kong)隙(xi)結構逐(zhu)漸形成, 而所謂的吸(xi)附過(guo)(guo)程正是在(zai)這(zhe)(zhe)(zhe)些(xie)(xie)孔(kong)(kong)(kong)隙(xi)中和(he)表(biao)面上進行的,活(huo)性炭(tan)中孔(kong)(kong)(kong)隙(xi)的大小(xiao)對吸(xi)附質有(you)(you)選擇吸(xi)附的作用,這(zhe)(zhe)(zhe)是由于大分子不能(neng)進入比它孔(kong)(kong)(kong)隙(xi)小(xiao)的活(huo)性炭(tan)孔(kong)(kong)(kong)徑內的緣(yuan)故。活(huo)性炭(tan)是由含(han)炭(tan)為主(zhu)的物質作原料(liao)(liao),經(jing)高溫炭(tan)化和(he)活(huo)化制得(de)的疏(shu)水(shui)性吸(xi)附劑(ji)。活(huo)性炭(tan)含(han)有(you)(you)大量(liang)微孔(kong)(kong)(kong),具有(you)(you)巨大無比的表(biao)面積,能(neng)有(you)(you)效(xiao)地去除色度、臭(chou)味(wei),可(ke)去除二級出水(shui)中大多數有(you)(you)機污染(ran)物和(he)某(mou)些(xie)(xie)無機物,包含(han)某(mou)些(xie)(xie)有(you)(you)毒的重(zhong)金屬。