活性炭是一種黑色粉狀,粒狀或丸狀或無定形具有多孔的碳。主要成分為碳,還含少量氧、氫、硫、氮、氯。其主要有木材、果殼、煤等經過高溫活化而成。碳元素是自然界最穩定的元素,活性炭亦有這一特點?;钚蕴績瓤紫督Y構發達,具有較大的表面積(500~1000米2/克),甚至更高,有很強的物理吸附性能,能吸附氣體、液體或膠態固體;對于氣體、液體,吸附物質的質量可接近于活性炭本身的質量。其吸附作用具有選擇性,非極性物質比極性物質更易于吸附。在同一系列物質中,沸點越高的物質越容易被吸附,壓強越大、溫度越低、濃度越大,吸附量越大。反之,減壓、升溫有利于氣體的解吸。
活性炭常用于氣體的吸附、分離和提純、溶劑的回收,糖液、油脂、甘油、藥物的脫色劑,飲用水及冰箱的除臭劑,防毒面具中的濾毒劑、空氣凈化,還可用作催化劑或金屬鹽催化劑的載體等。
活性炭是黑色粉末狀或顆粒狀的無定形碳,是一種多孔碳,堆積密度低,比表面積大?;钚蕴烤哂幸环N強烈的“物理吸附”和“化學吸附”的作用,可將某些有機化合物吸附而達到去除效果,利用這個原理,我們就能很快而有效地去除水族箱水質中的有害物質、臭味以及色素等等,使水質獲得直接而迅速的改善。
活性炭所含的主要元素是碳,其含量為90%~95%;其次是有機組成部分,其中氧含量為4%~5%,氫含量為1%~2%,氯化鋅法生產的活性炭還含有少量的氯;活性炭的無機組成部分是灰分,其含量和組成受原料、活化方法和后處理條件的影響很大。
木質法活性炭的灰分含量在4%以下,木質炯燒法活性炭的灰分含量在8%以下,煤質活性炭(定型顆粒炭)的灰分含量通常高達20%以上,用酚醛樹脂制得的活性炭灰分含量可達0.1%以下?;曳值慕M成比較復雜,主要是硅、鐵、鈣、鎂、鋁、鈉、鉀和鹽類。
炭在活化時所含氫、氧在不斷減少,但同時也會吸附一些外來的氧,其中一部分是化學吸附,形成表面氧化物,當脫附時是以二氧化碳或一氧化碳的形式釋放出來,表面氧化物對活性炭吸附酸或堿的影響很大。
活性炭中最常見的有機官能團有膠基、酚經基、醌型羧基,還發現有醚、過氧化物、二梭酸,熒光素式內醋等。
活性炭的應用領域日益擴展,應用數量不斷遞增。對活性炭應用中的安全問題不能掉以輕心,使用中應注意以下問題:
靠平時簡單的清洗,是無法將活性炭的多孔隙中堵塞的雜物清潔干凈的。所以,務必定期更換活性炭,以免活性炭因“吸附飽和”而失去功效。且更換的時機最好不要等它失效以后再更換,如此方可確?;钚蕴磕懿粩嗟匕阉逑渌|中的有害物質去除。
使用前要清洗去除粉塵,否則這些黑色的粉塵可能暫時會影響水質的清潔度。但建議不要直接用新鮮的自來水沖洗,因為活性炭的多孔隙一旦吸附大量自來水中的氯以及漂白粉,在隨后放置到過濾器中使用時會對水質造成破壞。