活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭,是(shi)黑色(se)粉末狀(zhuang)(zhuang)或塊(kuai)狀(zhuang)(zhuang)、顆粒狀(zhuang)(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)(zhuang)的(de)無定形碳(tan)(tan),也有排列(lie)規整的(de)晶體(ti)碳(tan)(tan)。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭中(zhong)除碳(tan)(tan)元(yuan)素外,還包含兩(liang)類摻(chan)和(he)(he)物:一類是(shi)化學結合的(de)元(yuan)素,主要是(shi)氧和(he)(he)氫,這些元(yuan)素是(shi)由于(yu)未完全炭化而(er)殘留(liu)在炭中(zhong),或者在活(huo)(huo)(huo)(huo)化過程中(zhong),外來的(de)非碳(tan)(tan)元(yuan)素與(yu)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭表面化學結合;另(ling)一類摻(chan)和(he)(he)物是(shi)灰分(fen)(fen),它是(shi)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭的(de)無機部分(fen)(fen),灰分(fen)(fen)在活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)碳(tan)(tan)中(zhong)易造成二次(ci)污染。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭由于(yu)具有較強的(de)吸(xi)附(fu)性(xing),廣(guang)泛應用于(yu)生(sheng)產、生(sheng)活(huo)(huo)(huo)(huo)中(zhong)。
活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)料(liao)(liao)是(shi)經(jing)過(guo)加工處理(li)所(suo)得的(de)(de)無(wu)定(ding)形碳,具有(you)(you)很大的(de)(de)比表面(mian)積,對氣(qi)(qi)體、溶(rong)液中的(de)(de)無(wu)機或(huo)有(you)(you)機物質及膠體顆粒等(deng)都有(you)(you)良好的(de)(de)吸附能力(li)。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)料(liao)(liao)主(zhu)(zhu)要(yao)包括活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)料(liao)(liao)作為一種性(xing)能優良的(de)(de)吸附劑,主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)由(you)于其具有(you)(you)獨(du)特的(de)(de)吸附表面(mian)結構特性(xing)和(he)表面(mian)化(hua)學(xue)性(xing)能所(suo)決定(ding)的(de)(de)。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)化(hua)學(xue)性(xing)質穩定(ding),機械強度高,耐酸、耐堿、耐熱(re),不溶(rong)于水與有(you)(you)機溶(rong)劑,可以再生使(shi)用(yong),已經(jing)廣泛地應(ying)用(yong)于化(hua)工、環保(bao)、食品加工、冶金、藥(yao)物精制、軍事化(hua)學(xue)防(fang)護(hu)等(deng)各個領(ling)域 。目前,改性(xing)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)材(cai)料(liao)(liao)被廣泛用(yong)于污(wu)水處理(li)、大氣(qi)(qi)污(wu)染防(fang)治(zhi)等(deng)領(ling)域,在治(zhi)理(li)環境污(wu)染方面(mian)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)顯(xian)示(shi)出其誘人的(de)(de)美好前景。
活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)80%-90%以上(shang)由碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)素組成,這(zhe)也是活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)為(wei)疏水性(xing)吸附劑(ji)的原因。除(chu)了碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)素外(wai),還包(bao)含有兩類(lei)(lei)摻(chan)和物(wu):一(yi)類(lei)(lei)是化(hua)學結合(he)的元(yuan)(yuan)素,主要是氧(yang)和氫(qing),這(zhe)些(xie)元(yuan)(yuan)素是由于未完(wan)全炭(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)中,或者在活(huo)(huo)化(hua)過程中,外(wai)來的非碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)素與活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表面(mian)化(hua)學結合(he),如用水蒸氣活(huo)(huo)化(hua)時,活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表面(mian)被氧(yang)化(hua)或水蒸氣氧(yang)化(hua);另一(yi)類(lei)(lei)摻(chan)和物(wu)是灰分(fen)(fen),它是活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的無機部分(fen)(fen)。
活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)主(zhu)要原料幾乎可以是(shi)所有(you)(you)富(fu)含(han)碳的(de)(de)有(you)(you)機(ji)材料,如煤、木材、果殼(ke)(ke)、椰(ye)殼(ke)(ke)、核桃殼(ke)(ke)、杏殼(ke)(ke)、棗殼(ke)(ke)等。這(zhe)些(xie)含(han)碳材料在(zai)活化爐中,在(zai)高(gao)(gao)溫和一(yi)定壓力下通過熱解作用(yong)被轉換成(cheng)(cheng)活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)。在(zai)此(ci)活化過程(cheng)中,巨大(da)的(de)(de)表(biao)面(mian)積(ji)和復(fu)雜的(de)(de)孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)結構逐漸(jian)形成(cheng)(cheng), 而所謂的(de)(de)吸(xi)附(fu)過程(cheng)正是(shi)在(zai)這(zhe)些(xie)孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)中和表(biao)面(mian)上進行的(de)(de),活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)中孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)的(de)(de)大(da)小對吸(xi)附(fu)質(zhi)有(you)(you)選(xuan)擇吸(xi)附(fu)的(de)(de)作用(yong),這(zhe)是(shi)由(you)于大(da)分子不(bu)能(neng)進入比它孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)小的(de)(de)活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)孔(kong)(kong)徑內的(de)(de)緣故。活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)是(shi)由(you)含(han)炭(tan)(tan)(tan)(tan)為(wei)主(zhu)的(de)(de)物質(zhi)作原料,經高(gao)(gao)溫炭(tan)(tan)(tan)(tan)化和活化制得(de)的(de)(de)疏水(shui)(shui)性(xing)吸(xi)附(fu)劑(ji)。活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)含(han)有(you)(you)大(da)量微孔(kong)(kong),具有(you)(you)巨大(da)無比的(de)(de)表(biao)面(mian)積(ji),能(neng)有(you)(you)效地去除色度、臭味,可去除二級出水(shui)(shui)中大(da)多數有(you)(you)機(ji)污染(ran)物和某(mou)些(xie)無機(ji)物,包含(han)某(mou)些(xie)有(you)(you)毒的(de)(de)重金屬(shu)。