問:活性碳同竹碳係米一樣呢???????

活性碳 — 因環保而需求活絡

一、前言

早在18世紀前人類即發現到炭的吸附性能，而利用於糖的脫色。20世紀時因活性碳製造技術開的發成功，活性碳遂取代炭而逐漸廣泛應用在工業上。活性碳具有優異的吸附特性，廣為各種工業採用，例如產品純化、脫色、去毒、除氯及金的回收等。近年來社會對環保的意識抬頭，活性碳更被大量用於廢水及廢氣的處理，尤其是環保法規較為嚴苛的國家，活性碳的用量也越大。以先進國家為例，日本每人每年約需用0.5公斤的活性碳，美國則為0.4公斤，相較於其他未開發國家或開發中國家，每人每年的耗用量僅在0.03公斤，要高出�倍以上。

二、活性碳的性狀

活性碳(activated carbon) 的主成分為碳，並摻有少量的氫、氧、氮、硫等化合而成，為黑色且表面複雜的多孔性物質，結構則為碳所形成的六環狀物，粒形可以從圓柱形粗顆粒到細粉末粒子，故有粒狀及粉末狀兩種型態。顆粒直徑一般為1~6mm，長度約為直徑的0.7~4倍，或具有6~120網目粒度的不規則顆粒。

活性碳無臭、無味，不溶於水和有機溶劑。裝填密度約0.3~0.6g/ml，甚大的微孔容積約0.6~0.8ml/g，比表面積約500~1,500m<sup>2/g，故對有機高分子物質有很強的吸附力，而對於液相中的微量成分、色素、臭氣物質等具有高度的去除能力。最適用pH值為4.0~4.8，最佳應用溫度為60~70℃。

目前巿面上可購得各種形狀的活性碳，例如粉狀碳或破碎狀的顆粒碳、造粒為條狀或球狀的造粒碳、或纖維狀的纖維碳及成形為蜂巢狀的一般活性碳；此外尚有添加化學藥劑以加強選擇性吸附能力的機能性碳。除了形狀差異外，活性碳的各種物理及化學性質對於其應用的領域也深具影響。比如除臭用活性碳以微孔含量高者為佳，但此種活性碳卻不見得適用於脫色。

二、活性碳之應用

如上節所述，活性碳主要是用作為氣體或各種物質選擇性吸附的基材，用途廣泛，上自化學品、醫藥品的生產製程，下至廢水處理、含戴歐辛(dioxin)之廢氣處理等環保領域，也用於淨水、廢水處理、甜味料脫色、化學、醫藥和礦物加工、食品加工、空氣或其他氣體吸附純化與溶劑回收。一般而言，目前活性碳在水質的處理上大約佔其用途的80%，包括30%用於飲用水、22%用於工業及都巿廢水、12%用於甜味料之脫色、地下水用7%、礦物用5%、家庭用約5%、食品加工用約4%，以及其他包括化學製程的雜項約佔有11%；至於在氣體上的用量約佔其20%，包括5.8%用於空氣淨化、5%用於溶劑回收、4%用於汽車，以及其他包括香煙濾嘴的雜項約佔有5.2%。

活性碳因碳的形狀與性質而有不同的應用領域。粉狀碳主要應用於化學品純化/脫色、水處理、飲料淨化、精製糖、製藥及食用等液相製程；粒狀碳除了可用於液相外，也可用於氣體吸收、溶劑回收、金的回收等氣相應用；蜂巢狀及纖維狀碳則多使用於大空間低濃度的氣相中，如吸附空氣中VOCs(有機揮發性化合物)或毒性物質的濾網、影印機或室內空氣淨化器用除臭濾網等；纖維狀碳尚可做成口罩、防護衣及濾水器之濾心等。

活性碳市場的活絡主要來自環保議題的驅動，尤其是水和空氣污染的處理，這種現象在先進國家中特別明顯，而其他傳統用途的用量，也以2~3%的比例逐年增加。目前各大活性碳廠商也均朝向氣體分離用、回收汽車之汽油蒸汽(gasoline vapor)、電子材料等精密且高附加價值之領域與活性碳摻混製程方面加速發展，一方面也可彌補應用在泛用品領域逐漸萎縮的利潤。

四、活性碳的製造

幾乎所有可碳化的物質均可用來製造活性碳，故包括木屑、泥炭、褐煤、木炭纖維殘渣、石油焦炭及椰子殼等都是製造活性碳的常用原料。近年來原料更是多樣化，甚至人造纖維、廢車胎、廢塑膠、稻草、污泥均有人在開發作為生產活性碳的原料。

活性碳的製程包含碳化(carbonize or char)和活化(activate) 兩個基本步驟。碳化的目的為去除其中的水份，使有機物碳化；活化的目的則為產生基本孔隙的碳化物。碳化步驟通常在500~750℃的高溫與無氧的條件下進行；活化步驟則只是簡單的熱處理，通入的氣體大部分採用蒸氣、二氧化碳或是二者的混合物，反應溫度約750~1,000℃。目前有水蒸氣法和氯化鋅法兩種活化步驟的流程。使用過的活性碳可藉由去除孔隙中的污染物而再生。

此外，澳洲的研究機構CSIRO也研發出由鋸木廠的鋸屑為原料以生產活性碳的方法。此製程是將鋸木屑通過所謂的流體化沙床(fluidized sand bed)並加熱到500℃，再經蒸氣處理、活化。所生產的活性碳可以用來淨化空氣、純化水質等。


竹炭產品介紹

竹炭採用木材熱解技術對竹材進行干餾，可以得到四大類產品，即﹕竹炭、竹醋、竹焦油和竹煤氣。在穩定的生產工藝下，以竹炭、竹醋為原料，可以製造出用於農業、化工、醫藥衛生、環境保護等領域的系列產品。

農業領域

竹炭作為土壤微生物和有機營養成分的載體，可以增強土壤活力，是一種良好的土壤改良劑。竹醋則因其具有在高濃度下抗菌、在低濃度下促進微生物活性的獨特性質，因此而作為土壤消毒劑、堆肥發酵促進劑和植物生長調節劑（葉面噴施），同時由於竹醋能中和氮硫化物成分而作為消臭劑，還因其中混合許多雜環類物質能驅避害蟲，因此而作為驅蟲劑（抗白蟻、　類等）。在發達國家的農業有機栽培（無化肥、無化學農藥、無公害栽培）中竹炭竹醋可被用來代替已被廣泛使用的木炭木醋。竹醋還是一種很好的農藥助劑（提高藥效、減少用藥量）和保鮮劑。

二、化工領域

竹炭是活性炭的原料。竹醋液是一種有約２００種成分的混合物（其中有機物含量達８％左右，作為主要成分醋酸佔有機物中含量的４７％左右），可以作為化工提純和有機合成的基本原料。

三、醫藥衛生領域

精製後的竹醋可以作為食品香料、燻蒸劑，又可以作為防腐劑、抗菌劑、防蟲劑，用於美容、治療痤瘡（青春痘）和腳氣，抑製糞尿中的寄生蟲和消臭；用竹炭加工製成的枕頭、床墊，有促進安神、安眠、消除肩酸背痛、抑製打鼾、減少褥瘡發生等功效，並能消臭、吸濕、抗菌，是家庭、旅館、醫院、旅客列車（臥車）未來良好的居家、安寢材料。

四、環境保護領域

竹炭是良好的淨水處理劑、電磁波遮蔽劑、有害氣體吸附劑；用竹炭人造板代替石棉刨花板和水泥刨花板及硬塑料板等，可以有效地減少建築殘材污染物的增量，保護人類共同的生存環境。竹醋是處理污水的有效材料之一，用ＥＭ（有效微生物）加竹醋處理污水和污泥，是目前治理大江大湖污染的最經濟、有效的方法。據中南林學院環境工程研究所的研究結果表明，用竹醋處理生活廢水時，只需100萬分之一的竹醋即可使 CODcr（化學需氧量）的去除效果提高10%。

五、其他領域

在材料工業上，用竹炭可以製成各種複合材料，如﹕竹炭陶磁多孔體、粉末成型複合材料等；竹炭還可以製成各種工藝品、飼料添加劑、可降解塑料的填充劑以及碳/碳複合材料的原料。

竹炭、備長炭是多孔質，其成份的93－95 ％ 是由炭素構成的，具有良好的吸附分解、吸濕、導電、紅外線以及負離子效果。用特殊技術把竹炭、備長炭製成1 －100微米的超微粉，可以在不損壞炭素特性的基礎上，用高分子樹脂將微粉添加無紡布、紙材料上，製成多用途、多功能的片狀物，能夠有較地吸附分解排出有害物質，起到健康環境的作用。竹碳不僅易於燃燒，而且用量節省。烹製米飯時置入一塊竹碳，可保護其營養成分不易損失，米飯更為香軟可口。燃燒時散發的清香可使滿室芬芳，聞之令人神清氣爽。將竹碳放入冰箱內，可去除異味，防止食物變質，延長食物保鮮期；油炸食物時，放入少許竹碳，不但可以省油，而且能保證油質不變；用其炖煮食物，可使食物迅速酥軟。用竹碳浸泡自來水，可去除水中的漂白粉氣味以及各類有害雜質，且水中污物不易粘附衛生潔具；將竹碳置入衛生間或衣櫥內，可去除異味，防止衣物霉蛀；置於魚缸中，可使水質更為干淨，魚類不易受病菌侵害。

另外，由於竹炭的分子結構呈六角形，質地堅硬，細密多孔，吸附力極強，因此竹炭是活性炭的最佳原料；竹炭的空隙度高，非常適合作為土壤微生物和有機營養成分的載體，可以增強土壤活力，是一種良好的土壤改良劑；竹炭也是良好的淨水處理劑、電磁波遮蔽劑、有害氣體吸附劑。

竹炭，取材於大山深處的生長六年以上的毛竹（孟宗竹）為原料，采用特殊的工藝精煉而成。經浙江省林產品檢測站檢測，竹炭含水率在6%以下，固定炭含量在85%以上，灰份在4%以下。</sup>