活性炭，是黑色粉末狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的無(wú)定形碳，也有排列規(guī)整的晶體碳�；钚蕴恐谐荚赝猓�包含兩類(lèi)摻和物：一類(lèi)是化學(xué)結(jié)合的元素，主要是氧和氫，這些元素是由于未完全炭化而殘留在炭中，或者在活化過(guò)程中，外來(lái)的非碳元素與活性炭表面化學(xué)結(jié)合；另一類(lèi)摻和物是灰分，它是活性炭的無(wú)機(jī)部分，灰分在活性碳中易造成二次污染。活性炭由于具有較強(qiáng)的吸附性，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活中。
中文名活性炭外文名Activated Carbon 成 分碳元素特 點(diǎn)比表面積大，吸附性強(qiáng)應(yīng) 用做吸附劑等
目錄1成分與制作2分類(lèi)簡(jiǎn)介3原理?過(guò)濾原理?吸附原理4特性?吸附特性?化學(xué)特性?機(jī)械特性5應(yīng)用?水處理行業(yè)?其他行業(yè)?應(yīng)用歷史6檢測(cè)與鑒別?鑒別方法?質(zhì)量鑒別?椰殼活性炭的鑒別?參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)7活性炭再生?方法?技術(shù)8注意事項(xiàng)
分類(lèi)簡(jiǎn)介
按原料來(lái)源分
1. 木質(zhì)活性炭
2. 獸骨 / 血活性炭
3. 礦物質(zhì)原料活性炭
4. 其它原料的活性炭
5. 再生活性炭
按制造方法分
1. 化學(xué)法活 性炭（化學(xué)炭）
2. 物理法活 性炭（物理炭）
3. 化學(xué)–物理法或物理–化學(xué)法活性炭
按外觀形狀分
1. 粉狀活性炭
2. 顆�；钚蕴�
顆�；钚蕴砍３�(yīng)用于吸附分子，顆�；钚蕴课叫詻Q定應(yīng)用性，而吸附性和各種炭型的孔大小分布相關(guān)。以水蒸氣活化的泥煤基、 褐煤基和椰殼基粉狀活性炭為例：泥煤基活性炭具有微孔和中孔，顆�；钚蕴靠晒┒喾N應(yīng)用；褐煤基炭具中孔較多，顆粒活性炭而且還有較大的中孔，提供優(yōu)良的可入性；椰殼基顆粒活性炭中主要是微孔，僅適用于低分子的去除。
利用化學(xué)品活化的顆�；钚蕴渴欠浅６嗫椎�，多在微孔和中孔范圍，但是，比較水蒸氣活化的活性炭、化學(xué)品活化的活性炭的孔表面是較少疏水性和較多負(fù)電荷。以擠壓型和破碎型粒狀活性炭為例：泥煤基擠壓型活性炭能制成各種不同孔大小分布的品種。顆�；钚蕴课⒖诪橹鞯钠贩N主要用于氣相應(yīng)用的黃金回收。既有微孔又有中孔的品種大都用于液相應(yīng)用，如水純化中吸附小分子和大分子的雜質(zhì)。
破碎型煤基顆�；钚蕴考嬗形⒖缀椭锌�，可供多種目的的應(yīng)用。褐煤基或椰殼基的粒狀活性炭與粉狀炭一樣具有相同的微孔和中孔結(jié)構(gòu)�；钚蕴康募夹g(shù)指標(biāo)非常重要：活性炭產(chǎn)品的性能指標(biāo)可分為物理性能指標(biāo)、活性炭化學(xué)性能指標(biāo)、顆�；钚蕴课叫阅苤笜�(biāo)。三種性能指標(biāo)對(duì)活性炭的選擇和應(yīng)用都起到非常重要的作用。活性炭主要物理性能指標(biāo)有：形狀、外觀、比表面積、孔容積、比重、目數(shù)、粒度、耐磨強(qiáng)度、漂浮率等。
顆�；钚蕴恐饕瘜W(xué)性能指標(biāo)有：PH值、灰分、水分、著火點(diǎn)、未炭化物、硫化物、氯化物、氰化物、硫酸鹽、酸溶物、醇溶物、鐵含量、鋅含量、鉛含量、砷含量、鈣鎂含量、重金屬含量、磷酸鹽等�；钚蕴恐饕叫阅苤笜�(biāo)有：亞甲藍(lán)吸附值、碘吸附值、苯酚吸附值、四氯化碳吸附值、焦糖吸附值、硫酸奎寧吸附值、飽和硫容量、穿透硫容量、水容量、 氯乙烷蒸汽防護(hù)時(shí)間、ABS值等。
3. 不定型顆料活性炭
4. 圓柱形活性炭
5. 球形活性炭
6. 其它形狀的活性炭
按孔徑分
大孔 孔徑>500A°
過(guò)渡孔 孔徑20 ～500A°
微孔 孔徑 < 20A°活性炭的表面積主要是由微孔提供的
按材質(zhì)分
1、木質(zhì)活性炭
以木屑、木炭等制成的活性炭。以?xún)?yōu)質(zhì)木材為原料，外形為粉末狀，經(jīng)高溫炭化、活化及多種工序精制而成木質(zhì)活性炭，具有比表面積大，活性高，微孔發(fā)達(dá)， 脫色力強(qiáng)，孔隙結(jié)構(gòu)較大等特點(diǎn)，孔隙結(jié)構(gòu)大，能有效吸附液體中的顏色等較大的各種物質(zhì)、雜質(zhì)。
2、果殼活性炭
以椰子殼、核桃殼、杏核殼等制成的活性炭。
果殼活性炭主要以果殼和木屑為原料，經(jīng)炭化、活化、精制加工而成。具有比表面積大、強(qiáng)度高、粒度均勻、孔隙節(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、吸附性能強(qiáng)等特點(diǎn)。并能有效吸附水中的游離氯、酚、硫、油、膠質(zhì)、農(nóng)藥殘留物和其他有機(jī)污染以及有機(jī)溶劑的回收等。適用于制藥、石油化工、制糖、飲料、酒類(lèi)凈化行業(yè)，對(duì)有機(jī)物溶劑的脫色、精制、提純和污水處理等方面。
果殼活性炭被廣泛應(yīng)用于飲用水、工業(yè)用水和廢水的深度凈化生活、工業(yè)水質(zhì)凈化及氣相吸附，如電廠、石化、煉油廠、食品飲料、制糖制酒、醫(yī)藥、電子、養(yǎng)魚(yú)、海運(yùn)等行業(yè)水質(zhì)凈化處理，能有效吸附水中的游離氯、酚、硫和其它有機(jī)污染物，特別是致突變物（THM）的前驅(qū)物質(zhì)，達(dá)到凈化除雜去異味。還可用于工業(yè)尾氣凈化、氣體脫硫 、石油催化重整，氣體 分離、變壓吸附、空氣干燥、食品保鮮、防毒面具、解媒載體，工業(yè)溶劑過(guò)濾、脫色、提純等。各種氣體的分離、提純、凈化；有機(jī)溶劑回收；制糖、味精、醫(yī)藥、酒類(lèi)、飲料的脫色、除臭、精制；貴重金屬提煉；化學(xué)工業(yè)中的催化劑及催化劑載體。產(chǎn)品更具脫色、提純、除雜、除臭、去異味、載體、凈化、回收等功能。
椰殼活性炭以海南、東南亞等地的優(yōu)質(zhì)椰子殼為原料，原料經(jīng)過(guò)篩選、水蒸氣碳化后精制處理，然后再經(jīng)除雜、活化篩分等系列工藝制作而成。椰殼活性炭為黑色顆粒狀，具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)、吸附能力高、強(qiáng)度大、化學(xué)性能穩(wěn)定、經(jīng)久耐用。廣泛應(yīng)用于冶金化工、石油電力、食品飲料、飲用水、純凈水、工業(yè)用水的深度凈化以及貴重金屬的提煉，具有脫色除臭、吸附除濁之功效，和沸石、分子篩配用效果更佳,深受用戶(hù)歡迎。
椰維炭是以椰殼為原料，經(jīng)高溫活化、碳化處理，同時(shí)負(fù)載光觸媒、碳纖維而成的一種新型活性炭。其對(duì)有機(jī)氣體吸附能力比普通活性炭高5倍至以上，吸附速率更快椰維炭具有發(fā)達(dá)的比表面積，豐富的微孔徑。比表面積可達(dá)1000-1600m2/g，微孔體積90%左右，其微孔孔徑為10A-40A。具有比表面積大、孔徑適中、分布均勻、吸附速度快、雜質(zhì)少等優(yōu)點(diǎn)[2] 。
3、煤質(zhì)活性炭
以褐煤、泥煤、煙煤、無(wú)煙煤等制成的活性炭，外形分別為柱狀、顆粒、粉末、蜂窩狀、球形等形狀，具有強(qiáng)度高，吸附速度快，吸附容量高，比表面積較大，孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，物理化學(xué)特性好，孔隙根據(jù)需求大小可控等特點(diǎn)。
主要用于高端空氣凈化、廢氣凈化、高純水處理、廢水處理、污水處理、水族、脫硫、水處理活性炭脫硝并可有效去除氣體與液體中的雜質(zhì)和污染物以及各種氣體分離和提純，還可廣泛用于各種低沸點(diǎn)物質(zhì)的吸附回收，脫臭除油等。
4、石油類(lèi)活性炭：例如以瀝青等為原料制成的瀝青基球狀活性炭。
5、再生炭：以用過(guò)的廢炭為原料，進(jìn)行再活化處理的再生活性炭。
6、礦物質(zhì)原料活性炭
例如納米活礦石，以礦石為主要成分的活性炭。
以礦產(chǎn)地區(qū)為主要衍生地，其主要成分是活礦石成分。原料經(jīng)過(guò)篩選，加入海泡石、凹凸棒土等精制而成，大大提升其吸附性能。以納米活礦石性能最優(yōu)。
柱狀炭
采用優(yōu)質(zhì)木屑、椰殼等為原料，經(jīng)粉碎、混合、擠壓、成型、干燥、炭化、活化而制成。
獨(dú)創(chuàng)性：采用非粘結(jié)成型活性炭專(zhuān)有技術(shù)。改變傳統(tǒng)用煤焦油、淀粉等傳統(tǒng)粘結(jié)劑成型的辦法。不含粘結(jié)劑成份，完全靠炭分子之間的親和力和原料本身的特殊性質(zhì)�？茖W(xué)配方，制作而成，有效避免炭孔堵塞，充分發(fā)揮豐富發(fā)達(dá)炭孔的吸附功能。
先進(jìn)性：由于采用優(yōu)質(zhì)木屑、椰殼為原料，制成的柱狀活性炭灰份低、雜質(zhì)少、氣相吸附值、CTC占絕對(duì)優(yōu) 勢(shì)。產(chǎn)品孔徑分布合理，達(dá)到最大吸附與脫附，從而大大提高產(chǎn)品的使用壽命（平均2-3年），是普通煤質(zhì)炭的1.4倍。有柱狀和球形顆粒等規(guī)格。
適用性：①氣相吸附； ②有機(jī)溶劑回收（苯系氣體甲苯、二甲苯、醋酸纖維行業(yè)中的丙酮回收） ；③雜質(zhì)和有害氣體去除，廢氣回收； ④煉油廠、加油站、油庫(kù)過(guò)量汽油回收。
煤質(zhì)柱狀炭
煤質(zhì)柱狀活性炭選用優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤為原料，采用先進(jìn)工藝精制加工而成，外觀呈黑色圓柱狀顆粒；具有合理的孔隙結(jié)構(gòu)，良好的吸附性能，機(jī)械強(qiáng)度高，易反復(fù)再生，灰度低等特點(diǎn)；用于有毒氣體的凈化，廢氣處理，工業(yè)和生活用水的凈化處理，溶劑回收等方面。
煤質(zhì)柱狀活性炭用于有毒氣體的凈化，并且廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面，如石化行業(yè)的無(wú)堿脫臭（精制脫硫醇）、乙烯脫鹽水（精制填料）、催化劑載體（鈀、鉑、銠等）、水凈化及污水處理；電力行業(yè)的電廠水質(zhì)處理及保護(hù) ；化工行業(yè)的化工催 化劑及載體、氣體凈化、溶劑回收及油脂等的脫色、精制；食品行業(yè)的飲料、酒廠、味精母液及食品的脫色；黃金行業(yè)的黃金提取、尾液回收；環(huán)保行業(yè)的污水處理及有害氣體的治理、凈化；以及相關(guān)行業(yè)的香煙濾嘴、木地板防潮、吸味等�；钚蕴吭谖磥�(lái)將會(huì)有極好的發(fā)展前景和廣闊的銷(xiāo)售市場(chǎng)。
原理
過(guò)濾原理
活性炭過(guò)濾器是將水中懸浮狀態(tài)的污染物進(jìn)行截留的過(guò)程，被截留的懸浮物充塞于活性炭間的空隙。濾層孔隙尺度以及孔隙率的大小，隨活性炭料粒度的加大而增大。即活性炭粒度越粗，可容納懸浮物的空間越大。其表現(xiàn)為過(guò)濾能力增強(qiáng)，納污能力增加，截污量增大。同時(shí)，活性炭濾層孔隙越大，水中懸浮物越能被更深地輸送至下一層活性炭濾層，在有足夠保護(hù)厚度的條件下，懸浮物可以更多地被截留，使中下層濾層更好地發(fā)揮截留作用，機(jī)組截污量增加。
從嚴(yán)格的理論上講，活性炭所具有的對(duì)懸浮物的截留能力來(lái)自活性炭所提供的表面積。流速低時(shí)，機(jī)組的過(guò)濾能力主要地來(lái)自活性炭的篩除作用，而流速快時(shí)，過(guò)濾能力來(lái)自活性炭顆粒表面的吸附作用，在過(guò)濾過(guò)程中活性炭所提供的顆粒表面積越大，對(duì)水中懸浮物的附著力越強(qiáng)。
吸附原理
根據(jù)吸附過(guò)程中活性炭分子和污染物分子之間作用力的不同，可將吸附分為兩大類(lèi)：物理吸附和化學(xué)吸附（又稱(chēng)活性吸附）。在吸附過(guò)程中，當(dāng)活性炭分子和污染物分子之間的作用力是范德華力（或靜電引力）時(shí)稱(chēng)為物理吸附； 當(dāng)活性炭分子和污染物分 子之間的作用力是化學(xué)鍵時(shí)稱(chēng)為化學(xué)吸附。物理吸附的吸附強(qiáng)度主要與活性炭的物理性質(zhì)有關(guān)，與活性炭的化學(xué)性質(zhì)基本無(wú)關(guān)。由于范德華力較弱，對(duì)污染物分子的結(jié)構(gòu)影響不大，這種力與分子間內(nèi)聚力一樣，故可把物理吸附類(lèi)比為凝聚現(xiàn)象。物理吸附時(shí)污染物的化學(xué)性質(zhì)仍然保持不變。
由于化學(xué)鍵強(qiáng)，對(duì)污染物分子的結(jié)構(gòu)影響較大，故可把化學(xué)吸附看做化學(xué)反應(yīng)，是污染物與活性炭間化學(xué)作用的結(jié)果�；瘜W(xué)吸附一般包含電子對(duì)共享或電子轉(zhuǎn)移，而不是簡(jiǎn)單的微擾或弱極化作用，是不可逆的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。物理吸附和化學(xué)吸附的根本區(qū)別在于產(chǎn)生吸附鍵的作用力。
吸附過(guò)程是污染物分子被吸附到固體表面的過(guò)程，分子的自由能會(huì)降低，因此，吸附過(guò)程是放熱過(guò)程，所放出的熱稱(chēng)為該污染物在此固體表面上的吸附熱。由于物理吸附和化學(xué)吸附的作用力不同，它們?cè)谖綗�、吸附速率、吸附活化能、吸附溫度、選擇性、吸附層數(shù)和吸附光譜等方面表現(xiàn)出一定的差異。
活性炭吸附技術(shù)在國(guó)內(nèi)用于醫(yī)藥、化工和食品等工業(yè)的精制和脫色已有多年歷史。20世紀(jì)70年代開(kāi)始用于工業(yè)廢水處理。生產(chǎn)實(shí)踐表明，活性炭對(duì)水中微量有機(jī)污染物具有卓越的吸附性，它對(duì)紡織印染、染料化工、食品加工和有機(jī)化工等工業(yè)廢水都有良好的吸附效果。一般情況下，對(duì)廢水中以BOD、COD等綜合指標(biāo)表示的有機(jī)物，如合成染料、表面性劑、酚類(lèi)、苯類(lèi)、有機(jī)氯、農(nóng)藥和石油化工產(chǎn)品等，都有獨(dú)特的去除能力。所以，活性炭吸附法已逐步成為工業(yè)廢水二級(jí)或三級(jí)處理的主要方法之一。
吸附是一種物質(zhì)附著在另一種物質(zhì)表面上的緩慢作用過(guò)程。吸附是一種界面現(xiàn)象，其與表面張力、表面能的變化有關(guān)。引起吸附的推動(dòng)能力有兩種，一種是溶劑水對(duì)疏水物質(zhì)的排斥力，另一種是固體對(duì)溶質(zhì)的親和吸引力。廢水處理中的吸附，多數(shù)是這兩種力綜合作用的結(jié)果�；钚蕴康谋缺砻娣e和孔隙結(jié)構(gòu)直接影響其吸附能力，在選擇活性炭時(shí)，應(yīng)根據(jù)廢水的水質(zhì)通過(guò)試驗(yàn)確定。對(duì)印染廢水宜選擇過(guò)渡孔發(fā)達(dá)的炭種。此外，灰分也有影響，灰分愈小，吸附性能愈好；吸附質(zhì)分子的大小與炭孔隙直徑愈接近，愈容易被吸附；吸附質(zhì)濃度對(duì)活性炭吸附量也有影響。在一定濃度范圍內(nèi)，吸附量是隨吸附質(zhì)濃度的增大而增加的。另外，水溫和pH值也有影響。吸附量隨水溫的升高而減少。