活性炭是一種黑色多孔的固體炭質(zhì)。早期由木材、硬果殼或獸骨等經(jīng)炭化、活化制得，后改用煤通過粉碎、成型或用均勻的煤粒經(jīng)炭化、活化生產(chǎn)。那么，活性炭有什么作用呢?

　　大家也許知道，把木材隔絕空氣加強熱可以得到木炭。木炭是一種多孔性物質(zhì)，多孔性物質(zhì)的表面積必然很大。物質(zhì)的表面積越大，它吸附其他物質(zhì)的分子也就越多，吸附作用也就越強烈。如果在制取木炭時不斷地通人高溫水蒸氣，除去沾附在木炭表面的油質(zhì)，使內(nèi)部的無數(shù)管道通暢，那么木炭的表面積必然更大。經(jīng)過這樣加工的木炭，叫做活性炭。顯然，活性炭比木炭有更強的吸附作用。

　　在1917年，交戰(zhàn)雙方的防毒面具里都已裝上了活性炭。

　　奇怪，活性炭的眼睛為什么那么雪亮，能抓住毒氣而放過氧氣、氮氣呢? 原來，活性炭的吸附作用同被吸附的氣體的沸點有關(guān)。沸點越高的氣體(即越容易液化的氣體)，活性炭對它的吸附量越大。軍事上使用的大多數(shù)化學(xué)毒氣的沸點都比氧氣、氮氣高得多。

　　請不要以為活性炭只用在防毒面具里，它還有許多其他用途。

活性炭

　　在自來水工廠里，如果水源有臭味，只要讓水流過活性炭后就不臭了。你也許會說自來水仍然有股味。這是氯的氣味，因為自來水常用氯來消毒。

　　在制糖廠里，工人們往紅糖水里加一些活性炭，經(jīng)過攪拌和過濾，可以得到無色的糖液，再減壓蒸發(fā)水分，紅糖就變成晶瑩的白糖了。

　　現(xiàn)代家庭的金魚缸里，有不少裝著電動水泵，讓水循環(huán)通過濾清器。在濾清器里也用活性炭去吸附水中的臭味和雜質(zhì)。

　　傳統(tǒng)活性炭再生方法

　　1.熱再生法

　　熱再生法是應(yīng)用最多，工業(yè)上最成熟的活性炭再生方法。處理有機廢水后的活性炭在再生過程中，根據(jù)加熱到不同溫度時有機物的變化，一般分為干燥、高溫炭化及活化三個階段。在干燥階段，主要去除活性炭上的可揮發(fā)成分。高溫炭化階段是使活性炭上吸附的一部分有機物沸騰、汽化脫附，一部分有機物發(fā)生分解反應(yīng)，生成小分子烴脫附出來，殘余成分留在活性炭孔隙內(nèi)成為“固定炭”。在這一階段，溫度將達(dá)到800～900°C,為避免活性炭的氧化，一般在抽真空或惰性氣氛下進(jìn)行。接下來的活化階段中，往反應(yīng)釜內(nèi)通入CO2、CO、H2或水蒸氣等氣體，以清理活性炭微孔，使其恢復(fù)吸附性能，活化階段是整個再生工藝的關(guān)鍵。熱再生法雖然有再生效率高、應(yīng)用范圍廣的特點，但在再生過程中,須外加能源加熱，投資及運行費用較高。

　　2.生物再生法

　　生物再生法是利用經(jīng)馴化過的細(xì)菌，解析活性炭上吸附的有機物，并進(jìn)一步消化分解成H2O和CO2的過程。生物再生法與污水處理中的生物法相類似，也有好氧法與厭氧法之分。由于活性炭本身的孔徑很小，有的只有幾納米，微生物不能進(jìn)入這樣的孔隙，通常認(rèn)為在再生過程中會發(fā)生細(xì)胞自溶現(xiàn)象，即細(xì)胞酶流至胞外，而活性炭對酶有吸附作用，因此在炭表面形成酶促中心，從而促進(jìn)污染物分解，達(dá)到再生的目的。生物法簡單易行，投資和運行費用較低，但所需時間較長，受水質(zhì)和溫度的影響很大。

　　3.濕式氧化再生法

　　在高溫高壓的條件下，用氧氣或空氣作為氧化劑，將處于液相狀態(tài)下活性炭上吸附的有機物氧化分解成小分子的一種處理方法，稱為濕式氧化再生法。實驗獲得的活性炭最佳再生條件為：再生溫度230°C,再生時間1h,充氧pO20.6MPa,加炭量15g,加水量300mL。再生效率達(dá)到(45±5)%，經(jīng)5次循環(huán)再生，其再生效率僅下降3%。活性炭表面微孔的部分氧化是再生效率下降的主要原因。