活性炭概览
Activated Carbon - 碳基物质之冠
定义：活性炭，一种多孔构造、具有杰出吸附能力的碳基物质。它在气体净化、脱色脱臭以及作为催化剂载体等方面有着广泛的应用。
学科关联：与化工领域中的传递过程及单元操作紧密相连。
相关术语：焦炭、碳分子筛、活性炭吸附技术。
【深入探讨】
活性炭是通过精炼含碳物质，如煤炭、木材、果壳等，经过特定工艺成型，并在高温和缺氧的环境下活化而成。其形态多样，可以是粉末状、颗粒状、片状或柱状。组成上，其碳成分占到80%至90%，其余部分包括未完全炭化的元素以及在活化过程中与活性炭表面化学结合的氧和氢。
活性炭的种类繁多，可按原料、外观形状、用途及制造方法进行分类。从原料角度看，有木质活性炭、果壳活性炭（如椰壳、杏核等）、煤基活性炭等。按外观分，有粉状、颗粒状及其他形状如纤维状、布质状或蜂窝状活性炭。按用途分，有气相吸附炭、液相吸附炭、工业用炭以及作为催化剂及其载体的炭。而从制造方法上，有气体活化法、化学活化法等多种制作方式。
活性炭的独特之处在于其巨大的比表面积和发达的孔隙结构。这些孔隙不仅大小各异，从纳米级到数百纳米不等，而且形状多样，包括圆形、裂口状、沟槽状、狭缝状及瓶颈状等。这些特性赋予了活性炭卓越的吸附能力。
各类孔隙在活性炭的吸附性能上扮演着不同的角色。微孔主要负责吸附作用，其数量决定了吸附量的大小。大孔和中孔的作用亦不可小觑，它们为微孔提供了通道，使得吸附过程更为高效。优质的活性炭应具备充足的微孔，同时其大孔和中孔的数量及排列也需适中。
不同应用场景对活性炭的孔隙结构有着不同要求。例如，用于溶剂回收和气相分离的气相吸附用炭主要依赖微孔；而用于脱色和液体净化的液相吸附用炭则更需要中孔以加速吸附平衡。