活性炭是一個(gè)非常小的碳顆粒，具有很大的表面積，并且在碳顆粒中有更小的孔隙——毛細(xì)管。毛細(xì)管具有很強(qiáng)的吸附能力，由于椰殼活性炭的表面積較大，可以與氣體(雜質(zhì))充分接觸，當(dāng)這些氣體(雜質(zhì))進(jìn)入毛細(xì)管時(shí)，被吸附凈化。

     活性炭是由碳源材料，如堅(jiān)果殼，木材和煤。它可由下列工序之一生產(chǎn):

物理活化:前驅(qū)體利用氣體發(fā)展成活性炭。這通常是通過(guò)使用或結(jié)合以下過(guò)程之一:

    碳化:含碳物質(zhì)在600-900℃的溫度下，在沒(méi)有空氣的情況下進(jìn)行熱解(通常在惰性氣體中，如氬氣或氮?dú)?。

    活化/氧化:原材料或碳化材料暴露于250℃以上的氧化環(huán)境(二氧化碳、氧氣或蒸汽)中，溫度通常在600-1200℃之間。

      活性炭的化學(xué)活化:先用磷酸或氫氧化鉀、氫氧化鈉或氯化鋅鹽等化學(xué)物質(zhì)浸漬，然后在450-900℃范圍內(nèi)碳化。認(rèn)為炭化/活化過(guò)程與化學(xué)活化同時(shí)進(jìn)行。在某些情況下，這種技術(shù)可能會(huì)有問(wèn)題，因?yàn)?，例如，鋅的微量殘留可能留在最終產(chǎn)品中。然而，活性炭的化學(xué)活化優(yōu)于物理活化，因?yàn)榛罨牧纤璧臏囟容^低，所需時(shí)間較短。

活性炭中的粉狀活性炭：

傳統(tǒng)上，活性炭是由小于1.0毫米的粉末或細(xì)顆粒制成，平均直徑在0.15毫米到0.25毫米之間。因此，它們具有較大的表面體積比和較小的擴(kuò)散距離。PAC是由破碎的或磨碎的碳顆粒組成，其中95% - 100%將通過(guò)一個(gè)或多個(gè)指定的篩網(wǎng)。粒狀活性炭被定義為活性炭被保留在50-mesh篩(0.297毫米)和PAC材料更好的材料,而ASTM分類粒子大小對(duì)應(yīng)于一個(gè)80 -孔篩(0.177毫米)和較小的PAC。PAC不是常用的在一個(gè)專用的容器,由于高水頭損失發(fā)生。PAC通常直接添加到其他處理單元中，如原水進(jìn)水口、快速混合池、澄清器和重力過(guò)濾器。

在物理上，活性炭通過(guò)范德華力或倫敦色散力與材料結(jié)合。

活性炭不能很好地與某些化學(xué)物質(zhì)結(jié)合，包括醇類、醇類、氨、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿、金屬以及大多數(shù)無(wú)機(jī)物，如鋰、鈉、鐵、鉛、砷、氟和硼酸?；钚蕴看_實(shí)能很好地吸收碘，事實(shí)上，碘值mg/g (ASTM D28標(biāo)準(zhǔn)方法試驗(yàn))被用作總表面積的指標(biāo)?；钚蕴靠勺鳛楦鞣N化學(xué)物質(zhì)的底物，提高其吸附某些無(wú)機(jī)(和有機(jī))化合物的能力，如硫化氫(H2S)、氨(NH3)、甲醛(HCOH)、汞(Hg)和放射性同位素碘-131 (131I)。這種性質(zhì)稱為化學(xué)吸附。

      一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)活性炭的孔隙半徑是吸附體分子半徑的2 - 4倍時(shí)，最有利于吸附。與其他吸附劑相比，活性炭具有無(wú)限大的比表面積和異常豐富的微孔。一般來(lái)說(shuō)，活性炭的比表面積高達(dá)500-1700 m~/g，這是活性炭吸附能力強(qiáng)、吸附能力大的主要原因。當(dāng)然，相同炭量的活性炭與外表面相比，同一物質(zhì)的吸附能力有時(shí)是不同的，這與活性炭的內(nèi)孔布局和分散以及化學(xué)性質(zhì)的外觀有關(guān)。