活性炭概述

活性炭是一種多孔性的含炭物質(zhì), 它具有高度發(fā)達的孔隙構(gòu)造, 是一種極優(yōu)良的吸附劑, 每克活性炭的吸附面積更相當(dāng)于八個網(wǎng)球埸之多. 而其吸附作用是藉由物理性吸附力與化學(xué)性吸附力達成. 其組成物質(zhì)除了炭元素外，尚含有少量的氫、氮、氧及灰份，其結(jié)構(gòu)則為炭形成六環(huán)物堆積而成。 由于六環(huán)炭的不規(guī)則排列，造成了活性炭多微孔體積及高表面積的特性。

活性炭可由許多種含炭物質(zhì)制成，這些物質(zhì)包括木材、鋸屑、煤、焦炭、泥煤、木質(zhì)素、果核、硬果殼、蔗糖漿粕、骨、褐煤、石油殘渣等。其中煤及椰子殼已成為制造活性炭最常用的原炓。活性炭的制造基本上分為兩過程，第一過程包括脫水及炭化，將原料加熱，在170至600℃ 的溫度下干燥，並使原有的有機物大約80％炭化。第二過程是使炭化物活化，這是經(jīng)由用活化劑如水蒸汽與炭反應(yīng)來完成的，在吸熱反應(yīng)中主要產(chǎn)生由CO及H2組成的混合氣體,用以燃燒加熱炭化物至適當(dāng)?shù)臏囟龋?00至1000℃），以燒除其中所有可分解的物質(zhì)，由此產(chǎn)生發(fā)達的微孔結(jié)構(gòu)及巨大的比表面積，因而具有很強的吸附能力。

活性炭的孔隙按孔徑的大小可分為三類。 大 孔：半徑 1000 - 1000000 A。 過渡孔：半徑 20 - 1000 A。 微 孔：半徑 - 20 A。

由不同原料制成的活性炭具有不同大小的孔徑。由椰殼制的活性炭具有最小的孔隙半徑。木質(zhì)活性炭一般具有最大的孔隙半徑，它們用於吸附較大的分子，並且?guī)缀鯇Ｓ糜谝合嘀小Ｔ诙际薪o水處理領(lǐng)域中使用的第一種類型之粒狀活性炭即是用木材制成的，稱為木炭。煤質(zhì)活性炭的孔隙大小介於兩者之間。

在煤質(zhì)活性炭中，褐煤活性炭比無煙煤活性炭具有較多的過渡孔隙及較大的平均孔徑，因此能有效地除去水中大分子有機物。

一般在水處理中使用的活性炭，其表面積不一定過大，但是應(yīng)具有較多的過渡孔隙及較大的平均孔徑。日本市埸售一些液相用的活性炭具有以下特性：比表面積為850至1000m2/g，孔隙容積為0.88至1.5ｍl／g，平均孔隙半徑為40至50A。