活性炭概述

活性炭是一種多孔性的含炭物質, 它具有高度發達的孔隙構造, 是一種極優良的吸附劑, 每克活性炭的吸附面積更相當于八個網球埸之多. 而其吸附作用是藉由物理性吸附力與化學性吸附力達成. 其組成物質除了炭元素外，尚含有少量的氫、氮、氧及灰份，其結構則為炭形成六環物堆積而成。 由于六環炭的不規則排列，造成了活性炭多微孔體積及高表面積的特性。

活性炭可由許多種含炭物質制成，這些物質包括木材、鋸屑、煤、焦炭、泥煤、木質素、果核、硬果殼、蔗糖漿粕、骨、褐煤、石油殘渣等。其中煤及椰子殼已成為制造活性炭最常用的原炓。活性炭的制造基本上分為兩過程，第一過程包括脫水及炭化，將原料加熱，在170至600℃ 的溫度下干燥，並使原有的有機物大約80％炭化。第二過程是使炭化物活化，這是經由用活化劑如水蒸汽與炭反應來完成的，在吸熱反應中主要產生由CO及H2組成的混合氣體,用以燃燒加熱炭化物至適當的溫度（800至1000℃），以燒除其中所有可分解的物質，由此產生發達的微孔結構及巨大的比表面積，因而具有很強的吸附能力。

活性炭的孔隙按孔徑的大小可分為三類。 大 孔：半徑 1000 - 1000000 A。 過渡孔：半徑 20 - 1000 A。 微 孔：半徑 - 20 A。

由不同原料制成的活性炭具有不同大小的孔徑。由椰殼制的活性炭具有最小的孔隙半徑。木質活性炭一般具有最大的孔隙半徑，它們用於吸附較大的分子，並且幾乎專用于液相中。在都市給水處理領域中使用的第一種類型之粒狀活性炭即是用木材制成的，稱為木炭。煤質活性炭的孔隙大小介於兩者之間。

在煤質活性炭中，褐煤活性炭比無煙煤活性炭具有較多的過渡孔隙及較大的平均孔徑，因此能有效地除去水中大分子有機物。

一般在水處理中使用的活性炭，其表面積不一定過大，但是應具有較多的過渡孔隙及較大的平均孔徑。日本市埸售一些液相用的活性炭具有以下特性：比表面積為850至1000m2/g，孔隙容積為0.88至1.5ｍl／g，平均孔隙半徑為40至50A。