活性炭是由含碳材料制成的外觀黑色、內部孔隙發達、比表面積大、吸附能力強的一類微晶質碳。它不同于普通炭,也不同于晶體碳(如金剛石等)。過去只有粉末狀(直徑)與顆粒狀(直徑)兩類。由于沒有大塊活性炭,所以使其應用受到很大的局限。*,普通炭是由竹材、木材椰子殼等在高溫下生成的(如竹炭、木炭、椰子殼炭)。而活性炭則是將含碳材料(如木質、椰子炭),經粉碎、篩選后,放在炭化高效活化爐內進行高溫催化或化學催化,使碳表面與內部生成大量的相互串通的小孔,形成縱橫交錯的蜂窩狀結構,再經過酸洗或水洗、烘干而制成的。
首先,孔隙具有吸附勢,靠碳分子與被吸附分子的引力(主要是范德瓦斯力)而形成的,孔徑越小,吸附力越強;其次,分子運動理論:1、一切物體均由分子或原子組成,分子(原子)間有間隙;2、分子可使相同時間內碰撞產品的有毒氣體分子數增多,從而增加吸附量,縮短達標用時。(原子)是處于*停息漫無規則的熱運動狀態,分子間相互碰撞很頻繁,在標準狀態下,甲醛分子的自由運動速度為450m/s,一個甲醛分子與其它分子每秒要碰撞109次/S(幾十億次);若貼近所研究表面的甲醛分子數密度,時時刻刻與遠處的甲醛分子數密度相等,則每秒有約2.7×1027個甲醛分子(約130㎏)碰在每平方米面積上;3、分子間有相互作用力,一般表現為引力。第三,碰撞分子的直徑與活性炭孔隙直徑要匹配,若分子直徑大于孔隙直徑,則分子碰活性炭時,進不了孔隙而被彈回到空中;若分子直徑遠小于孔隙直徑,則分子即使碰到了孔隙,也有可能跑出來,孔徑越大,跑出來的概率也越大,使吸附率越小;當分子直徑略小于孔徑時,分子碰到孔以后難于跑出來,即被吸附了。被吸附的分子數量多,表明其吸附能力越強。
經中國室內裝飾協會北京天衡誠信室內環境成份監測評價中心按國家標準方法的檢測,平均而言,在24小內,活性炭能吸附60的甲醛、70的苯、50的甲苯、50的二甲苯。
依據此標準,將有害氣體濃度超標20倍降到達標濃度n0,需要Ti天;對于甲醛,則20n0(1-60)T1=n0,得T1=lg0.2/lg0.4=-2/-0.398=5.025天,取8天能達標,對于苯則20n0(1-70)T2=n0,得T2=lg0.2/lg0.3=-2/-0.523=3.82天,取為6天;對于甲苯,T3=lg0.2/lg0.5=-2/-0.301=6.64天,取為9天;同理二甲苯也為9天。