活性炭是一種含碳材料制成的外觀呈黑色，內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達，比表面積大、吸附能力強的一類微晶質(zhì)碳素材料，是一種常用的吸附劑、催化劑或催化劑載體?；钚蕴堪丛蟻碓纯煞譃椋耗举|(zhì)活性炭、果殼活性炭、獸骨/血活性炭、礦物原料活性炭、合成樹脂活性炭、橡膠/塑料活性炭、再生活性炭等；活性炭按外觀形態(tài)可分為：粉狀、顆粒狀、不規(guī)則顆粒狀、圓柱形、球形和纖維狀等?；钚蕴康膽?yīng)用極其廣泛，其用途幾乎涉及所有的國民經(jīng)濟部門和人們?nèi)粘Ｉ?，如水質(zhì)凈化、黃金提取、糖液脫色、藥品針劑提煉、血液凈化、空氣凈化、人體安全防護等。
一、吸附分離原理* n4 p
在兩相介面上，一相中的物質(zhì)或溶解在其中的溶質(zhì)向另一相轉(zhuǎn)移和積聚，使兩相中物質(zhì)濃度發(fā)生變化的過程稱為吸附過程，既可以生在液固介面，也可以發(fā)生在氣固介面上。能夠?qū)⑵渌锵嘀械哪骋唤M分有選擇性地富集到自身表面的物質(zhì)稱為吸附劑，被吸附的物質(zhì)為吸附質(zhì)。所謂介面，通俗地講也就是表面，因此，吸附其實可以看成一種表面現(xiàn)象，吸附劑的吸附性能與其表面特性有密切的關(guān)系。如比表面積。比表面積越大，吸附能力越強，通常比表面積隨物質(zhì)多孔性的增大而增大。/ `- T4 s k* Y7 w- Z: |
典型的吸附分離過程包含四個步驟：首先，將待分離的料液（或氣體）通入吸附劑中；其次，吸附質(zhì)被吸附到吸附劑表面，此時吸附是有選擇性的；第三，料液流出；第四，吸附質(zhì)解吸回收后，將吸附劑再生。 根據(jù)吸附劑與吸附質(zhì)之間存在的吸附力性質(zhì)的不同，可將吸附分為成物理吸附、化學吸附和交換吸附三種類型。
二、活性炭的制造
活性炭作為一種價廉易得的固體吸附劑，在實際生產(chǎn)生活中均得到廣泛應(yīng)用。9 e9 P, R. T1 F# I
活性炭是用含碳為主的物質(zhì)，如煤、木屑、果殼以及含堿的有機廢渣等作原料，經(jīng)高溫炭化和活化制得的疏水性吸附劑。其制造過程大致分為三步：( p( l9 C" a( c( P
1、干燥：原料在120～130℃情況下脫水。2、炭化：加熱溫度在170℃以上時，原料中有機物開始分解，到400～600℃時炭化分解完畢。3、活化：原料中的有機物炭化后，殘圖在炭基本結(jié)構(gòu)的微孔中，使微孔堵塞。在高溫條件下通入活化氣，在缺氧情況下使殘留炭發(fā)生水煤氣反應(yīng)，使微孔擴大，得到多孔結(jié)構(gòu)的活性炭。
三、活性炭的分類
由于原料來源、制造方法、外觀形狀和應(yīng)用場合不同，活性炭的種類（品種）很多，到目前為止尚無精確的統(tǒng)計材料，估計世界上活性炭品種不下千種。 3 v9 O+ k' X+ U7 B" v1 z
1.按原料來源分：v: R: I$ R3 E; u ~
1、木質(zhì)活性炭 5 2 、獸骨、血炭 3、 礦物質(zhì)原料活性炭$ W, 4、 其它原料的活性炭 5 再生活性炭 : Z; Z3 c" M& i' |+ i; Q7 B7 f
按活化控制方法分
1 化學法活性炭（化學炭）) ：2 物理法活性炭 3 化學--物理法或物理--化學法活性炭(
3.按外觀形狀分 1 ^5 Z9 [ Q1 M( s2 o7 u1 j: f
1 、粉狀活性炭 2 、顆?；钚蕴?、不定型顆粒活性炭 3、園柱形活性炭 4、球形活性炭 5、其它形狀的活性炭
4.按應(yīng)用場合分
前面已提及活性炭廣泛應(yīng)用于幾乎所有國民經(jīng)濟部門和人們的日常生活，正因為如此，按活性炭應(yīng)用場合進行分類是很困難的，問題在于同一種活性炭可以應(yīng)用于多種場合，而某種場合又可以用多種活性炭達到相同的目的。人們往往是由應(yīng)用來獲得對活性炭的認識的，所以往往在活性炭詞語前冠以×××活性炭，這也成為約定俗成的活性炭的模糊分類方法，如糖用活性炭、針劑活性炭、味精活性炭、凈水活性炭等等。
四、活性炭的特性
活性炭在制造過程中，揮發(fā)性有機物去除后，晶格間生成的空隙形成許多形狀和大小不同的細孔。這些細孔壁的總表面積(即比表面積)一般高達500～1700m2/g，這就是活性炭吸附能力強、吸附容量大的主要原因。
細孔構(gòu)造隨原料、活化方法、活化條件不同而異，一般可以根據(jù)細孔半徑的大小分為3種：1、大微孔：半徑1000～100000Å；2、過渡孔：20～2000 Å；3、小微孔：約20 Å。8 |3 B3 E7 w* t t0 c* X8 D0 k
一般來說，以煤為原料制造的活性炭通常采用以水蒸氣或二氧化碳氣體為介質(zhì)的物理法活化，產(chǎn)品的形狀以顆粒狀為主，其孔徑分布以微孔居多，更適合于吸附液相和氣相中分子量和分子直徑較小的物質(zhì)，吸附性能指標通常以亞甲藍吸附值和碘吸附值表示。) P' X8
以木屑為原料制造的活性炭通常采取化學法活化，產(chǎn)品的形狀以粉狀為主，其孔徑分布可通過調(diào)節(jié)化學活化劑的配比來進行控制，比較靈活，既可以制造出孔徑分布以微孔居多的產(chǎn)品，也可制造出孔徑分布中孔（過渡孔）占較大比例的產(chǎn)品，其中后者比較適合于吸附液相中分子量和分子直徑較大的物質(zhì)，吸附性能指標以焦糖脫色率表示。: n. W4 Y8 y# r3 d& R% @ f
以果殼類為原料制造的活性炭通常采取以水蒸氣或二氧化碳氣體為介質(zhì)的物理法活化，產(chǎn)品的形狀以顆粒狀為主，由于其特殊材質(zhì)的因素，其孔徑分布介于上述兩類活性炭之間，因此其應(yīng)用范圍更為廣泛，缺點是受國內(nèi)原材料的限制，成品較高。
五、活性炭的性能指標' f. K) o/ A( o) j: j4 I7 K6 U9 g
活性炭產(chǎn)品的性能指標可分為物理性能指標、化學性能指標、吸附性能指標。三種性能指標對活性炭的選擇和應(yīng)用都起到非常重要的作用。# h6 N/ K/ V- N3 ~
主要物理性能指標有：形狀、外觀、比表面積、孔容積、比重、目數(shù)、粒度、耐磨強度、漂浮率等。
主要化學性能指標有：PH值、灰分、水分、著火點、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。2 g1 G# C" B- v) R T2 X \
主要吸附性能指標有：亞甲藍吸附值、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、氯乙烷蒸汽防護時間、ABS值等。
六、活性炭的吸附原理% J0 Q2 W2 S/ U9 h9 j C3 G
活性炭的吸附可分為物理吸附和化學吸附。
物理吸附主要發(fā)生在活性炭去除液相和氣相中雜質(zhì)的過程中?；钚蕴康亩嗫捉Y(jié)構(gòu)提供了大量的表面積，從而使其非常容易達到吸收收集雜質(zhì)的目的。就象磁力一樣，所有的分子之間都具有相互引力。正因為如此，活性炭孔壁上的大量的分子可以產(chǎn)生強大的引力，從而達到將介質(zhì)中的雜質(zhì)吸引到孔徑中的目的。必須指出的是，這些被吸附的雜質(zhì)的分子直徑必須是要小于活性炭的孔徑，這樣才可可能保證雜質(zhì)被吸收到孔徑中。這也就是為什么我們通過不斷地改變原材料和活化條件來創(chuàng)造具有不同的孔徑結(jié)構(gòu)的活性炭，從而適用于各種雜質(zhì)吸收的應(yīng)用。-豫鑫水處理
除了物理吸附之外，化學反應(yīng)也經(jīng)常發(fā)生在活性炭的表面?；钚蕴坎粌H含碳，而且在其表面含有少量的化學結(jié)合、功能團形式的氧和氫，例如羧基、羥基、酚類、內(nèi)脂類、醌類、醚類等。這些表面上含有地氧化物或絡(luò)合物可以與被吸附的物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)，從而與被吸附物質(zhì)結(jié)合聚集到活性炭的表面。; }, A/ m6 A+ u/ K/ b0 H% e
活性炭的吸附正是上述二種吸附綜合作用的結(jié)果。
當活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等時,即單位時間內(nèi)活性炭吸附的數(shù)量等于解吸的數(shù)量時,此時被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度和在活性炭表面的濃度均不再變化,而達到了平衡,則此時的動平衡稱為活性炭吸附平衡,此時被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度稱為平衡濃度。-豫鑫水處理$
七、影響活性炭吸附性能的因素
1、操作不當時，活性炭對制劑質(zhì)量的影響
2、 選擇的活性炭質(zhì)量達不到要求標準
3、 活性炭在使用之前未進行適當?shù)幕罨幚?span id="guaqb09" class="jammer">. w%
4、 活性炭的用法對制劑質(zhì)量的影響:
