活性炭的元素组成除碳以外，还含有氧，氢及其它元素。氧元素和氢元素在活性炭中，大多与碳元素形成化学组合，生成表面氧化物。其它元素主要构成活性炭的灰份。活性炭中各种元素的含量，与使用的原料和制造活性炭的工艺条件有关。
一、碳元素
碳是活性炭中的主要元素。碳元素在木质活性炭中的含量通常在百分之九十以上，并随着活化程度的提高而增加。碳元素的存在状态对活性炭的性质跟结构有着决定性的影响。由它所形成的微晶质结构给活性炭带来多孔性；它与氢，氧两种元素所生成的表面化合物的种类和数量，对活性炭表面的疏水性，亲水性等表面性质有很大的影响。
二、氧元素和氢元素
氧和氢良种元素是活性炭中除了碳以外的主要元素。所有的活性炭中都程度不同的存在这两种元素。
原料物质中所含有的氧和氢，在炭化活化过程中未能全部除去而留下来，是这两种元素的主要来源。此外，碳化活化过程中不可避免的会有空气及水蒸气存在，也是氧和氢的可能来源之一。随着炭，活化温度的提高，活性炭中的氧和氢的含量减少。但是，温度即使上升到1000摄氏度以上，也不能把他们从活性炭中除去。
氧和氢两种元素通常在活性炭的表面形成表面化合物，从而对活性炭的吸附性能造成一定影响。
三、灰份
灰份是活性炭中的无机部分，其含量和组成受原料物质的种类影响很大，也在一定程度上受制活性炭制造时所用的工艺条件的影响。
灰份的化学组成比较复杂，通常由很多种元素的氧化物，碳酸盐，硅酸盐组成。
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