活性炭とは、炭素を主成分とする多孔質な吸着剤です。
ヤシ殻、石炭、木材などを600℃以下で炭化させ、さらに高温で賦活させることで、ナノメートルオーダーの細孔を発達させます。
原料の種類、賦活の方法により、細孔径や細孔分布がことなり、それぞれの特徴に沿って使用されています。
また、活性炭はサイズの違いにより、粒状活性炭、粉末活性炭に分けられます。粒状活性炭はガス精製、浄水、水処理、触媒・触媒担体などに使用され、粉末活性炭は脱色、精製、浄水、カイロ、ダイオキシン除去などで使用されます。
活性炭の賦活方法はガス賦活と薬品賦活に大別されます。
- ガス賦活法：炭素材料を800～1,000℃で賦活ガス（水蒸気や二酸化炭素など）と反応させて細孔を形成、発達させます。
- 薬品賦活法：オガ屑のような炭化前の原料に賦活薬品を含侵し、不活性ガス雰囲気下で400~750℃で焼成し活性炭とします。賦活薬品としては塩化亜鉛やリン酸などが使用されます。
活性炭の細孔は以下の通り分類されています。
- マクロ孔：50nm以上
- メソ孔：2~50nm
- ミクロ（マイクロ）孔：2.0nm以下
ヤシ殻を原料とした活性炭はミクロ孔が発達しているため分子量の小さい物質も吸着できます。石炭系活性炭はヤシ殻活性炭より大きい細孔が多く、オガ屑を原料とした薬品賦活の木質活性炭はさらに大きい細孔が発達しているため脱色など分子量の大きな物質の吸着に優れています。
吸着には物理吸着と化学吸着の2種類があります。
- 物理吸着…分子間に働く弱い引力（ファンデルワールス力）による吸着であり、可逆的
- 化学吸着…化学結合による吸着であり不可逆的
一般的な活性炭によるガスの吸着や液相からの有機物などの吸着は物理吸着によるものです。
また、特定の薬品を添着された活性炭では、酸性ガスやアンモニアガスなどを化学吸着により除去することができます。
興和ではヤシ殻、石炭、木質など各種活性炭を取り扱っております。