活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan),是黑色(se)粉末狀(zhuang)或塊狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的(de)(de)無(wu)(wu)定形碳(tan)(tan),也有排列規整的(de)(de)晶(jing)體碳(tan)(tan)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)除碳(tan)(tan)元(yuan)素外,還包(bao)含兩類摻和物:一(yi)類是化(hua)(hua)學(xue)結合(he)的(de)(de)元(yuan)素,主要(yao)是氧和氫,這些元(yuan)素是由于未完全炭(tan)(tan)化(hua)(hua)而(er)殘留在(zai)炭(tan)(tan)中(zhong),或者(zhe)在(zai)活(huo)(huo)化(hua)(hua)過程中(zhong),外來的(de)(de)非碳(tan)(tan)元(yuan)素與(yu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)表面化(hua)(hua)學(xue)結合(he);另(ling)一(yi)類摻和物是灰分(fen),它(ta)是活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)無(wu)(wu)機部分(fen),灰分(fen)在(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)中(zhong)易造(zao)成二次污染。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)由于具(ju)有較強(qiang)的(de)(de)吸附性(xing)(xing)(xing),廣泛應用于生產(chan)、生活(huo)(huo)中(zhong)。
活性(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)(liao)是經(jing)過(guo)加工(gong)處(chu)(chu)理(li)(li)所(suo)得的(de)(de)無定形碳,具(ju)有(you)很大(da)的(de)(de)比表面(mian)積(ji),對氣體(ti)、溶液中(zhong)的(de)(de)無機(ji)或有(you)機(ji)物質(zhi)及膠(jiao)體(ti)顆粒等(deng)都有(you)良好的(de)(de)吸附(fu)(fu)能(neng)力。活性(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)(liao)主要(yao)包(bao)括活性(xing)(xing)炭(Activated Carbon , A C )和活性(xing)(xing)炭纖(xian)維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活性(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)(liao)作為一種性(xing)(xing)能(neng)優良的(de)(de)吸附(fu)(fu)劑,主要(yao)是由于其具(ju)有(you)獨特的(de)(de)吸附(fu)(fu)表面(mian)結構(gou)特性(xing)(xing)和表面(mian)化(hua)學性(xing)(xing)能(neng)所(suo)決定的(de)(de)。活性(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)化(hua)學性(xing)(xing)質(zhi)穩定,機(ji)械強度高,耐酸、耐堿、耐熱,不溶于水(shui)與有(you)機(ji)溶劑,可以再生(sheng)使用(yong),已經(jing)廣(guang)泛地應用(yong)于化(hua)工(gong)、環保、食品加工(gong)、冶金、藥物精制、軍事化(hua)學防護等(deng)各個領(ling)域 。目前(qian),改性(xing)(xing)活性(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)(liao)被廣(guang)泛用(yong)于污(wu)水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)、大(da)氣污(wu)染(ran)防治等(deng)領(ling)域,在治理(li)(li)環境(jing)污(wu)染(ran)方面(mian)越來(lai)越顯示出其誘人的(de)(de)美好前(qian)景。
活(huo)性炭80%-90%以上由(you)碳(tan)元素(su)組成,這也是(shi)(shi)活(huo)性炭為疏水(shui)性吸(xi)附劑的(de)原因。除了碳(tan)元素(su)外,還包含有兩(liang)類(lei)(lei)摻和(he)物:一類(lei)(lei)是(shi)(shi)化(hua)(hua)學結(jie)(jie)合的(de)元素(su),主要(yao)是(shi)(shi)氧和(he)氫,這些元素(su)是(shi)(shi)由(you)于未(wei)完全(quan)炭化(hua)(hua)而殘留在炭中(zhong),或(huo)者在活(huo)化(hua)(hua)過程中(zhong),外來的(de)非碳(tan)元素(su)與活(huo)性炭表(biao)面化(hua)(hua)學結(jie)(jie)合,如(ru)用(yong)水(shui)蒸氣活(huo)化(hua)(hua)時,活(huo)性炭表(biao)面被氧化(hua)(hua)或(huo)水(shui)蒸氣氧化(hua)(hua);另一類(lei)(lei)摻和(he)物是(shi)(shi)灰分(fen),它是(shi)(shi)活(huo)性炭的(de)無機部分(fen)。
活(huo)(huo)性(xing)炭的(de)(de)(de)主要原(yuan)料幾(ji)乎可(ke)以(yi)是所有(you)(you)富含碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)有(you)(you)機材(cai)料,如煤(mei)、木材(cai)、果殼、椰(ye)殼、核桃(tao)殼、杏(xing)殼、棗(zao)殼等。這些(xie)(xie)含碳(tan)(tan)材(cai)料在(zai)活(huo)(huo)化(hua)(hua)爐中(zhong)(zhong),在(zai)高溫和(he)(he)一定壓力下(xia)通過(guo)熱解作用被轉換(huan)成活(huo)(huo)性(xing)炭。在(zai)此活(huo)(huo)化(hua)(hua)過(guo)程中(zhong)(zhong),巨大的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)積和(he)(he)復雜的(de)(de)(de)孔(kong)(kong)隙結構逐漸形成, 而所謂的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)過(guo)程正是在(zai)這些(xie)(xie)孔(kong)(kong)隙中(zhong)(zhong)和(he)(he)表(biao)面(mian)上進(jin)(jin)行的(de)(de)(de),活(huo)(huo)性(xing)炭中(zhong)(zhong)孔(kong)(kong)隙的(de)(de)(de)大小(xiao)對吸(xi)附(fu)質有(you)(you)選擇吸(xi)附(fu)的(de)(de)(de)作用,這是由于大分子不(bu)能進(jin)(jin)入比它孔(kong)(kong)隙小(xiao)的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)炭孔(kong)(kong)徑內(nei)的(de)(de)(de)緣故。活(huo)(huo)性(xing)炭是由含炭為(wei)主的(de)(de)(de)物質作原(yuan)料,經高溫炭化(hua)(hua)和(he)(he)活(huo)(huo)化(hua)(hua)制得的(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)吸(xi)附(fu)劑。活(huo)(huo)性(xing)炭含有(you)(you)大量(liang)微(wei)孔(kong)(kong),具有(you)(you)巨大無比的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)積,能有(you)(you)效地去除色度、臭味,可(ke)去除二級(ji)出水(shui)中(zhong)(zhong)大多數有(you)(you)機污(wu)染物和(he)(he)某些(xie)(xie)無機物,包(bao)含某些(xie)(xie)有(you)(you)毒的(de)(de)(de)重金(jin)屬。