活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan),是(shi)黑色粉(fen)末狀或(huo)塊狀、顆粒狀、蜂(feng)窩(wo)狀的(de)(de)無(wu)定形碳(tan),也有排列(lie)規整的(de)(de)晶體(ti)碳(tan)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)除碳(tan)元素外,還包(bao)含兩類摻和(he)(he)(he)物(wu)(wu):一類是(shi)化(hua)學結(jie)(jie)合的(de)(de)元素,主要是(shi)氧和(he)(he)(he)氫,這些元素是(shi)由于未完全炭(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)中(zhong),或(huo)者在活(huo)(huo)(huo)化(hua)過程中(zhong),外來的(de)(de)非碳(tan)元素與活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表面化(hua)學結(jie)(jie)合;另一類摻和(he)(he)(he)物(wu)(wu)是(shi)灰分,它是(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)無(wu)機(ji)部(bu)分,灰分在活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)碳(tan)中(zhong)易造成二次污染。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)由于具有較(jiao)強的(de)(de)吸(xi)附性(xing)(xing),廣泛應用(yong)于生產、生活(huo)(huo)(huo)中(zhong)。
活性(xing)炭材料是經(jing)過加(jia)(jia)工(gong)(gong)處(chu)理(li)所(suo)得的(de)(de)無定形碳,具有很大(da)的(de)(de)比表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)積,對氣體、溶液(ye)中的(de)(de)無機(ji)或有機(ji)物質(zhi)及膠體顆粒等都有良好的(de)(de)吸附能力(li)。活性(xing)炭材料主(zhu)(zhu)要包括活性(xing)炭(Activated Carbon , A C )和活性(xing)炭纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活性(xing)炭材料作為一種(zhong)性(xing)能優良的(de)(de)吸附劑,主(zhu)(zhu)要是由(you)于其具有獨特的(de)(de)吸附表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)結構(gou)特性(xing)和表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)化(hua)學(xue)(xue)性(xing)能所(suo)決定的(de)(de)。活性(xing)炭材料的(de)(de)化(hua)學(xue)(xue)性(xing)質(zhi)穩定,機(ji)械強(qiang)度(du)高,耐酸、耐堿(jian)、耐熱(re),不(bu)溶于水與有機(ji)溶劑,可以(yi)再生使用,已(yi)經(jing)廣泛地應用于化(hua)工(gong)(gong)、環(huan)保、食品加(jia)(jia)工(gong)(gong)、冶金、藥物精制、軍(jun)事化(hua)學(xue)(xue)防護等各個領(ling)域 。目(mu)前,改性(xing)活性(xing)炭材料被廣泛用于污(wu)水處(chu)理(li)、大(da)氣污(wu)染防治等領(ling)域,在治理(li)環(huan)境(jing)污(wu)染方面(mian)(mian)越來越顯示出(chu)其誘人的(de)(de)美好前景(jing)。
活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)80%-90%以上由(you)碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)組成,這(zhe)也是(shi)(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)為疏(shu)水(shui)性(xing)吸(xi)附劑的原(yuan)因。除了(le)碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)外,還包含有兩類摻(chan)和物:一(yi)類是(shi)(shi)化(hua)學結合(he)的元(yuan)(yuan)素(su),主(zhu)要是(shi)(shi)氧和氫,這(zhe)些(xie)元(yuan)(yuan)素(su)是(shi)(shi)由(you)于未完全炭(tan)(tan)(tan)化(hua)而殘(can)留在(zai)炭(tan)(tan)(tan)中(zhong),或者在(zai)活(huo)(huo)化(hua)過程(cheng)中(zhong),外來的非(fei)碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)與(yu)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)表面化(hua)學結合(he),如(ru)用水(shui)蒸氣活(huo)(huo)化(hua)時,活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)表面被氧化(hua)或水(shui)蒸氣氧化(hua);另一(yi)類摻(chan)和物是(shi)(shi)灰分(fen),它是(shi)(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)的無機部分(fen)。
活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)主要原料(liao)(liao)幾乎可(ke)以是(shi)所有(you)富(fu)含(han)碳的(de)(de)有(you)機材(cai)料(liao)(liao),如煤(mei)、木材(cai)、果(guo)殼(ke)、椰(ye)殼(ke)、核桃(tao)殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等。這些(xie)含(han)碳材(cai)料(liao)(liao)在(zai)活(huo)化(hua)爐中(zhong),在(zai)高(gao)溫和一定壓力(li)下通過(guo)熱(re)解作(zuo)用被轉換成(cheng)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)。在(zai)此(ci)活(huo)化(hua)過(guo)程中(zhong),巨(ju)大(da)(da)(da)(da)的(de)(de)表面積和復雜的(de)(de)孔(kong)隙(xi)結構逐(zhu)漸形成(cheng), 而所謂的(de)(de)吸(xi)(xi)附過(guo)程正是(shi)在(zai)這些(xie)孔(kong)隙(xi)中(zhong)和表面上(shang)進(jin)行的(de)(de),活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)孔(kong)隙(xi)的(de)(de)大(da)(da)(da)(da)小對吸(xi)(xi)附質有(you)選擇吸(xi)(xi)附的(de)(de)作(zuo)用,這是(shi)由于大(da)(da)(da)(da)分(fen)子不能進(jin)入比它孔(kong)隙(xi)小的(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)孔(kong)徑內的(de)(de)緣故(gu)。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)是(shi)由含(han)炭(tan)(tan)為主的(de)(de)物(wu)質作(zuo)原料(liao)(liao),經(jing)高(gao)溫炭(tan)(tan)化(hua)和活(huo)化(hua)制得的(de)(de)疏(shu)水(shui)性(xing)吸(xi)(xi)附劑。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)含(han)有(you)大(da)(da)(da)(da)量微孔(kong),具有(you)巨(ju)大(da)(da)(da)(da)無(wu)比的(de)(de)表面積,能有(you)效地(di)去除色度、臭味,可(ke)去除二級出水(shui)中(zhong)大(da)(da)(da)(da)多數(shu)有(you)機污染(ran)物(wu)和某些(xie)無(wu)機物(wu),包含(han)某些(xie)有(you)毒的(de)(de)重金屬。