活性炭是一種被廣泛應(yīng)用于水處理、空氣凈化、化工、食品、藥品等領(lǐng)域的材料，其本質(zhì)也是炭的一種。不過(guò)它與其他普通炭在結(jié)構(gòu)和應(yīng)用領(lǐng)域上都有著極大的不同，導(dǎo)致這一結(jié)果的主要因素，就在于活性炭相比普通炭具有更發(fā)達(dá)的空隙結(jié)構(gòu)、更大的比表面積。

活性炭有許多nm級(jí)的細(xì)小孔隙，一克活性炭的表面積甚至能夠超過(guò)3000平方米，而一克未被活化的木炭表面積僅為2.0-5.0平方米。

活性炭微觀結(jié)構(gòu)圖

那么為什么我們會(huì)稱一些物質(zhì)是“活性”的呢？

從字面上理解，“活性”是指具有生命力，活躍且易于反應(yīng)的性質(zhì)。活性炭的“活性”在這里指的是由于其表面積大，擁有極強(qiáng)的吸附能力，極易吸附細(xì)小的微粒和分子。因此我們認(rèn)為，像活性炭這樣易于從外界環(huán)境中吸收能量或物質(zhì)的材料是“活性”的。例如活性氧化鋁也同樣疏松多孔，有很大的表面積，既是良好的催化劑和催化劑載體，又是一種強(qiáng)勁的除水劑。

使活性炭具有“活性”的主要工藝為炭化和活化

炭化是活性炭制造過(guò)程中的主要熱處理工藝之一，原料經(jīng)過(guò)炭化后，已形成了初步孔隙，具備了活性炭原始形態(tài)的結(jié)構(gòu)。經(jīng)炭化后的原料一般稱為炭化料，炭化料經(jīng)過(guò)活化加工后可獲得更發(fā)達(dá)的空隙結(jié)構(gòu)。

活性炭活化的兩種方式：1. 物理活化，將炭化的原料放入高溫氧化氣體中，通過(guò)氧化氣體與碳原子及部分雜質(zhì)原子的反應(yīng)而產(chǎn)生孔隙。2. 化學(xué)活化，讓炭化材料浸入化學(xué)藥品，如酸，強(qiáng)堿等。酸或強(qiáng)堿會(huì)與雜質(zhì)反應(yīng)，從而腐蝕炭化材料，產(chǎn)生許多孔隙。