کربن اکتیو
کربن اکتیو یا همان کربن فعال نوعی کربن می باشد که بار الکتریکی مثبت به آن القا شده است. بنابراین می‌تواند یونهای منفی ناخالصی موجود در سیال را جذب کند. ذرات این ماده نسبت به حجمی که دارند، مساحت زیادی را دارا می باشند و ساختار آن ها به صورت شبکه متخلخل و اسفنجی می باشد. این ماده سیاه رنگ از زغال استخوان، پوسته نارگیل، زغال سنگ نارس، کک نفتی، زغال سنگ، خاک اره و… تشکیل شده است.
زمانی که زغال در دمای بسیار زیادی تحت فشار قرار می گیرد، ساختار داخلی آن تغییر می‌کند به این صورت که منافع آن کاهش و سطح آن افزایش می‌یابد و در نتیجه کربن اکتیو به وجود می آید.
روشهای تهیه کربن اکتیو
روش شیمیایی
این روش در دو مرحله کربنیزاسیون (پیرولیز) و فعال سازی به صورت همزمان انجام میشود. در روش شیمیایی از موادی با پایه کربن مانند زغال سنگ یا زغال چوب استفاده می شود که پس از ترکیب با مواد شیمیایی از قبیل: اسید سولفوریک، کربنات پتاسیم و یا سدیم، فسفریک اسید، سبب ایجاد خمیری می شوند سپس خمیر را در محیطی با درجه حرارت ۵۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتیگراد قرار می دهند که در نهایت سوراخهای درشتی روی سطح زغال ایجاد میشود.
روش فیزیکی
رایج ترین روش تهیه زغال روش فیزیکی می باشد که دارای فرایندی دو مرحله‌ای بوده که توسط تقطیر تخریبی ماده کربنی (تبدیل به زغال) و سپس فعال سازی زغال در درجه حرارت بالا می باشد که طی آن در ابتدا ذغال اولیه ایجاد میشود برای فعال سازی کربن، دما را ۸۰۰ تا ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد به همراه بخار و اکسیژن هوا قرار می‌دهند و در نهایت سوراخ ها و منافذ ریزی روی ذغال ایجاد می شود.
انواع کربن فعال
کربن اکتیو براساس ویژگی های سطحی،رفتارفیزیکی و شیمیایی و روش تولید به چنددسته تقسیم می شود ازجمله: کربن فعال پودری،گرانول و میله ای
کربن پودری
این نوع کربن دارای سایز ۱ میلی متر و قطر متوسط ۱۵/۰ تا ۲۵/۰ میلیمتر است. در این نوع کربن نسبت سطح به حجم بسیار بالا می باشد و به دلیل اندازه ریز ذرات در هنگام استفاده افت فشار بالایی ایجاد خواهد کرد.
کربن گرانولی
کربن گرانولی نسبت به کربن پودری دارای ذرات نسبتاً بزرگ تر و سطح خارجی کوچکتری می باشد قطر متوسط این ذرات معمولاً بین ۲/۰ تا ۵ میلیمتر است. این نوع کربن ها دارای سرعت نفوذ بالایی می باشند به همین دلیل از آنها برای جذب گازها و بخارات استفاده میشود از کربن اکتیو گرانولی معمولاً جهت تصفیه آب، بوزدایی و جداسازی مواد موجود در جریان ها استفاده می شود.
کربن میله‌ای یا کبریتی
این نوع کربن که با نام کربن اکسترود نیز شناخته میشود دارای قطری بین ۸/۰ تا ۵ میلیمتر و به شکل استوانه می باشد که برای تهیه آن ذرات کربن پودری را به وسیله یک پیوند دهنده به یکدیگر متصل می‌کنند و سپس در یک بسته استوانه‌ای قرار می‌دهند. کربن میله‌ای دارای ویژگی‌هایی چون افت فشار پایین، قدرت مکانیکی بالا و مقدار غبار پایین می باشد که از آن معمولاً جهت جذب در فاز گازی استفاده می شود.
ویژگی های کربن اکتیو
- ساختار متخلخل و سطح فعال بالا
- ظرفیت جذب بالا
- قابلیت بازیافت و فعال سازی مجدد
- هدایت الکتریکی بالا
- پایداری زیاد
- هزینه مناسب و مقرون به صرفه
کاربردهای کربن اکتیو
سفید کردن دندان
کربن اکتیو با جذب پلاک ها و سایر ترکیبات دندان سبب سفید نمودن دندان ها می شود.
حذف آلاینده‌های گازی
کربن فعال می تواند از طریق جذب آلاینده های گازی و بوهای موجود در هوا سبب پاکسازی آن شود.
درمان‌پوست
یکی از کاربردهای کربن اکتیو در از بین بردن آکنه، جای گزش حشرات و به طور کلی پاکسازی پوست نیز می باشد.
کارخانه های تولید مواد غذایی
از کربن اکتیو در کارخانه ها جهت بهبود رنگ و طعم آب میوه ها استفاده می شود.
کشاورزی
در صنعت کشاورزی از کربن اکتیو در آفت کشهای کشاورزی و باغبانی استفاده می شود.
تصفیه آب
از کربن اکتیو مدتهاست که برای تصفیه آب استفاده می شود چرا که این ماده در جذب محتویات فلزی و فلوراید موجود در آب نقش بسیار مهمی را برعهده دارد که در ادامه به بررسی کامل تر آن خواهیم پرداخت.
کربن اکتیو در تصفیه آب
کربن اکتیو در بخش‌های مختلفی از روشهای تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرد که نوع کربن فعال مورد استفاده تعیین کننده روش تصفیه آب با کمک آن می باشد. مرغوبترین کربن اکتیو دسته ای که با روش فیزیکی تولید شده‌اند است.
در روشهای فیزیکی از کربن اکتیو به عنوان یک فیلتر استفاده می کنند که ذرات معلق موجود در آن که اندازه بزرگی دارند نمی توانند از سوراخ های ریز روی کربن به راحتی عبور کنند. در یکی از روش‌ها هم بستری از کربن اکتیو ایجاد میشود که آب از روی آن عبور داده میشود و به دلیل اینکه این ماده، یونی مثبت می‌باشد، ترکیبات آلی و آلاینده‌های موجود در آب که دارای بار منفی می باشند، به سمت آن حرکت می‌کنند و جذب آن می شوند. در واقع هرچه سطح تماس کربن فعال با مایع بیشتر باشدفیلتراسیون به صورت قوی‌تر عمل خواهد کرد،البته سرعت عبور آب درکیفیت فیلتراسیون نیز دخیل می باشد.
یکی از رایج ترین تجهیزات بکار رفته در صنعت تصفیه آب فیلتر کربنی می باشد که بر پایه جذب مواد آلاینده توسط ذرات کربن اکتیو عمل می‌کند.
هنگامی که آب از فیلتر کربنی عبور می‌کند، سبب آن میشود که آلاینده هایی که باعث تغییر رنگ و بوی آب شده‌اند، به بدنه‌ی فیلتر چسبیده و آب تصفیه شده از فیلتر خارج شود. همچنین برای آن که عمل تصفیه آب بهتر انجام شود، به طور همزمان از بسترهای سیلیس استفاده ممی‌شود
این واحد تصفیه آب از دیگر قسمت ها مانند غشاهای اسمز معکوس و رزین های تبادل یون در مقابل آسیب احتمالی به دلیل اکسیداسیون و یا رسوب آلی محافظت می کند.
در تصفیه آب بیشتر از کربن با پایه گیاهی مانند پوست نارگیل و یا از آنتراسیت استفاده می شود چرا که این کربنها ریز تر و با سوراخهای بیشتری می باشند بنابراین سطح جذبی بالاتری را دارا می باشند علاوه بر این دارای طعم و بوی مطلوب آب خروجی و قدرت بالا در حذف برخی آلاینده ها مانند تری هالومتان‌ها می باشند که بیشتر در صنعت تصفیه آب از آن استفاده می شود.
مزایای استفاده از فیلتر کربن فعال
- افزایش راندمان جذب آلاینده های موجود در آب
- سهولت تصفیه
- مقرون به صرفه (هزینه نصب و هزینه های عملیاتی پایین)
- بهترین راه حذف مولکول های بزرگ آلی
نقد و بررسی‌ها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.