کربن فعال چیست؟

کربن فعال یک جاذب است که در بسیاری از موارد کاربرد دارد. گاهی اوقات به آن زغال فعال یا زغال می گویند. خواص متعددی دارد که آن را در صنایعی مانند آرایشی و بهداشتی، خودرو سازی، تصفیه گاز صنعتی، بازیافت فلزات گرانبها، محصولات غذایی و تصفیه آب محبوب کرده است. این خواص عبارتند از:

• نسبت سطح به حجم بالا
• ساختار متخلخل
• درجه بالایی از واکنش سطحی

مواد پایه ای که برای تولید کربن فعال استفاده می شود از زغال سنگ، چوب یا پوسته نارگیل است. معمولاً برای تصفیه، کلر زدایی، رنگ زدایی و بوی بد بخار و مایعات استفاده می شود. کربن فعال به دلیل ماهیت احیا کننده اش به عنوان قوی ترین جاذب و دوست دار محیط زیست در جهان شناخته شده است. خواص آن باعث می شود که به عنوان فیلتر ماسک تنفسی فوق العاده مؤثر باشد و به فرد اجازه دهد هوای تمیزتر را تنفس کند.

انواع مختلف کربن فعال

کربن فعال یک ماده ریز کریستالی است که از تجزیه حرارتی چوب، پوسته نارگیل، زغال سنگ و غیره تولید شده است. کربن فعال جاذب خوبی در نظر گرفته می شود و عمدتاً در فرآیند جذب بسیاری از صنایع استفاده می شود. با مشاهده منبع مواد مورد استفاده، انواع مختلفی از آن وجود دارد.

کربن مبتنی بر زغال سنگ

کربن فعال مبتنی بر زغال سنگ در چهار نوع اصلی مواد – قیر، زیر قیر، آنتراسیت و لیگنیت، متشکل از ساختار های میکرو، مزو و ماکرو منافذ موجود است. این توزیع منحصر به فرد منافذ، کربن مبتنی بر زغال سنگ را برای از بین بردن ساختار های مولکولی کوچک تا بزرگ ایده آل می کند.

کربن بر پایه چوب

کربن فعال بر پایه چوب از انواع منتخب چوب تولید می شود. بیشتر کربن بر پایه چوب برای تغییر رنگ مایعات و آب ایده آل است. کربن مبتنی بر چوب عمدتاً در فیلتر های آب های سطحی و فاضلاب برای حذف ناخالصی های آلی و حذف موثر ساختار های مولکولی بزرگتر استفاده می شود.

کربن مبتنی بر پوسته نارگیل

کربن فعال پوسته نارگیل سختی بالایی دارد و نسبت به سایرین در برابر سایش مقاوم ‌تر است. همچنین این محصول دوست دار محیط زیست است زیرا منابع مواد اولیه آن از ضایعات پوسته نارگیل است. کربن پوسته نارگیل نیز برای جذب ناخالصی ها با ساختار های میکرو مولکولی کارآمدتر است.

انواع کربن فعال از نظر اندازه

پنج نوع اصلی کربن فعال وجود دارد که هر کدام بر اساس درجه و اندازه خود برای کاربردهای تخصصی مناسب هستند. هنگام انتخاب نوع مناسب، ضروری است که برنامه کاربردی و آلاینده هایی را که می خواهید حذف کنید، مشخص کنید. پنج نوع عبارتند از:

• کاتالیزوری: کربن کاتالیزوری، سولفید هیدروژن و کلرامین ها را از آب آشامیدنی حذف می کند.

• آغشته شده: کربن آغشته شده از طریق توزیع مواد شیمیایی و ذرات فلزی بر روی سطوح داخلی منافذ از نظر شیمیایی اصلاح می شود. هدف افزایش ظرفیت جذب آن است. معمولاً برای حذف ناخالصی ها از جریان های گاز و کربن آغشته به نقره برای تصفیه سیستم های آب استفاده می شود.

• دانه بندی شده (گرانول): کربن دانه بندی شده از مواد آلی مانند پوسته نارگیل یا زغال سنگ تولید شده است و معمولاً برای کاربرد های بستر ثابت تصفیه آب استفاده می شود.

• گلوله شده: کربن گلوله شده نیز از پوسته نارگیل یا زغال سنگ تولید می شود و ممکن است از چوب نیز تولید شود. دارای مقدار خاکستر کم، سطح بزرگ، پایداری شیمیایی و حجم منافذ گسترده است. بنابراین، فرم ایده آل کربن فعال برای کاربرد فاز بخار است. می تواند انواع آلاینده های جریان هوا و گاز را حذف کند.

• پودر شده: کربن مورد استفاده در فیلتر های ماسک صنعتی که می توانید از یک خرده فروش خریداری کنید و معمولاً از زغال چوب تولید می شود.

کربن فعال چگونه کار می کند؟

کربن فعال از مواد آلی تولید می شود. هنگامی که این ماده در خلاء کمی گرم می شود، باعث می شود اتم ها باز شوند و فضاهای زیادی برای چسبیدن مولکول ها و سموم مضر ایجاد شود. این فرآیند “کربنیزاسیون” نامیده می شود. توانایی کربن فعال برای جذب مولکول ها و سموم، آن را به بخش مهمی از بسیاری از فناوری ها تبدیل می کند.

مزایای کربن فعال

کربن فعال یک ابزار عالی در بسیاری از کاربرد ها است. در واقع، از سال 1800 از آن برای درمان بیماری هایی مانند مالاریا و وبا استفاده می شود. با این حال، برای اهداف دیگری مانند تصفیه آب و فیلتر هوا نیز کاربرد دارد. فیلتر های کربن فعال میکرو ارگانیسم ها و بو های آب را از طریق جذب یا جذب سطحی از بین می برند. همچنین در بسیاری از صنایع مانند تولید نفت، فرآوری شیمیایی، داروسازی و غیره از آن استفاده می شود.

مزایای کربن فعال بی شمار است. از درمان های پزشکی گرفته تا مصارف صنعتی، طیف وسیعی از کاربرد ها را دارد. می توان از آن برای تصفیه آب مانند حذف ناخالصی های آلی از آب آشامیدنی یا تصفیه گاز در کارخانه های فرآوری گاز طبیعی استفاده کرد. کربن فعال همچنین برای فیلتر کردن آلاینده های هوایی که روزانه تنفس می کنیم ضروری است.

در بیشتر موارد، کربن فعال در سراسر جهان یافت می شود! می توانید آن را در فیلتر ها، اسکرابر ها، خمیر دندان ها و حتی در برخی دارو ها پیدا کنید. به دلیل اینکه مولکول ها و سموم را به خوبی جذب می کند، اغلب از آن برای حذف مواد شیمیایی آلی از محیط یا حتی آب استفاده می شود.

لینک منبع