活性炭是一种黑色粉状,粒状或丸状或无定形具有多孔的碳。主要成分为碳,还含少量氧、氢、硫、氮、氯。其主要有木材、果壳、煤等经过高温活化而成。碳元素是自然界最稳定的元素,活性炭亦有这一特点。活性炭内孔隙结构发达,具有较大的表面积(500~1000米2/克),甚至更高,有很强的物理吸附性能,能吸附气体、液体或胶态固体;对于气体、液体,吸附物质的质量可接近于活性炭本身的质量。其吸附作用具有选择性,非极性物质比极性物质更易于吸附。在同一系列物质中,沸点越高的物质越容易被吸附,压强越大、温度越低、浓度越大,吸附量越大。反之,减压、升温有利于气体的解吸。
活性炭常用于气体的吸附、分离和提纯、溶剂的回收,糖液、油脂、甘油、药物的脱色剂,饮用水及冰箱的除臭剂,防毒面具中的滤毒剂、空气净化,还可用作催化剂或金属盐催化剂的载体等。
活性炭是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳,是一种多孔碳,堆积密度低,比表面积大。活性炭具有一种强烈的“物理吸附”和“化学吸附”的作用,可将某些有机化合物吸附而达到去除效果,利用这个原理,我们就能很快而有效地去除水族箱水质中的有害物质、臭味以及色素等等,使水质获得直接而迅速的改善。
活性炭所含的主要元素是碳,其含量为90%~95%;其次是有机组成部分,其中氧含量为4%~5%,氢含量为1%~2%,氯化锌法生产的活性炭还含有少量的氯;活性炭的无机组成部分是灰分,其含量和组成受原料、活化方法和后处理条件的影响很大。
木质法活性炭的灰分含量在4%以下,木质炯烧法活性炭的灰分含量在8%以下,煤质活性炭(定型颗粒炭)的灰分含量通常高达20%以上,用酚醛树脂制得的活性炭灰分含量可达0.1%以下。灰分的组成比较复杂,主要是硅、铁、钙、镁、铝、钠、钾和盐类。
炭在活化时所含氢、氧在不断减少,但同时也会吸附一些外来的氧,其中一部分是化学吸附,形成表面氧化物,当脱附时是以二氧化碳或一氧化碳的形式释放出来,表面氧化物对活性炭吸附酸或碱的影响很大。
活性炭中最常见的有机官能团有胶基、酚经基、醌型羧基,还发现有醚、过氧化物、二梭酸,荧光素式内醋等。
活性炭的应用领域日益扩展,应用数量不断递增。对活性炭应用中的安全问题不能掉以轻心,使用中应注意以下问题:
靠平时简单的清洗,是无法将活性炭的多孔隙中堵塞的杂物清洁干净的。所以,务必定期更换活性炭,以免活性炭因“吸附饱和”而失去功效。且更换的时机最好不要等它失效以后再更换,如此方可确保活性炭能不断地把水族箱水质中的有害物质去除。
使用前要清洗去除粉尘,否则这些黑色的粉尘可能暂时会影响水质的清洁度。但建议不要直接用新鲜的自来水冲洗,因为活性炭的多孔隙一旦吸附大量自来水中的氯以及漂白粉,在随后放置到过滤器中使用时会对水质造成破坏。