در مورد کربن فعال چه می‌دانید؟
منظور از کربن فعال چیست؟
کربن فعال یک ماده طبیعی فرآوری شده است که محتوای کربن بالایی دارد. به عنوان مثال، زغال سنگ، چوب یا نارگیل مواد اولیه مناسبی برای این کار هستند. محصول حاصل تخلخل بالایی دارد و می‌تواند مولکول‌های آلاینده‌ها را جذب کرده و آنها را به دام بیندازد، در نتیجه هوا، گازها و مایعات را تصفیه می‌کند.
کربن فعال به چه شکل‌هایی می‌تواند عرضه شود؟
کربن فعال را می‌توان به صورت تجاری به شکل‌های دانه‌ای، قرصی و پودری تولید کرد. اندازه‌های مختلفی برای کاربردهای مختلف تعریف شده است. به عنوان مثال، در تصفیه هوا یا گاز، محدودیت جریان، ورود است و بنابراین از ذرات درشت برای به حداقل رساندن افت فشار استفاده می‌شود. در تصفیه مایع، که فرآیند حذف کندتر است، از ذرات ریزتر برای بهبود سرعت یا سینتیک فرآیند تصفیه استفاده می‌شود.
کربن فعال چگونه کار می‌کند؟
کربن فعال با فرآیند جذب کار می‌کند. این فرآیند، جذب یک مولکول به سطح داخلی وسیع کربن توسط نیروهای ضعیفی است که به عنوان نیروهای لندن شناخته می‌شوند. مولکول در جای خود نگه داشته می‌شود و نمی‌توان آن را جدا کرد، مگر اینکه شرایط فرآیند تغییر کند، به عنوان مثال گرما یا فشار. این می‌تواند مفید باشد زیرا می‌توان از کربن فعال برای متمرکز کردن مواد روی سطح آن استفاده کرد که بعداً می‌توان آن را جدا و بازیابی کرد. استفاده از کربن فعال برای بازیابی طلا یکی از نمونه‌های رایج این امر است.
در برخی موارد، کربن فعال برای حذف آلاینده‌ها تحت عملیات شیمیایی قرار می‌گیرد و در این حالت، ترکیب واکنش داده شده حاصل عموماً بازیابی نمی‌شود.
سطح کربن فعال نیز کاملاً بی‌اثر نیست و می‌توان با استفاده از مساحت سطح داخلی گسترده موجود، فرآیندهای کاتالیزوری متنوعی را انجام داد.
کربن فعال در چه کاربردهایی کاربرد دارد؟
کربن‌های فعال کاربردهای مختلفی از فیلتراسیون گرفته تا خالص‌سازی و فراتر از آن دارند.
در سال‌های اخیر، شدت و فراوانی مشکلات طعم و بو در آب آشامیدنی در سراسر جهان افزایش یافته است. فراتر از مشکل زیبایی‌شناختی برای مصرف‌کننده، این امر همواره باعث ایجاد عدم قطعیت در مورد کیفیت و ایمنی آب می‌شود. ترکیبات مسئول مشکلات طعم و بو می‌توانند منشأ انسانی (تخلیه‌های صنعتی یا شهری) یا بیولوژیکی داشته باشند. در حالت دوم، آنها توسط موجودات میکروسکوپی مانند سیانوباکتری‌ها تولید می‌شوند.
دو ترکیب رایج عبارتند از ژئوسمین و ۲-متیل ایزوبورنئول (MIB). ژئوسمین که بوی خاکی دارد، اغلب توسط سیانوباکتری‌های پلانکتونی (معلق در آب) تولید می‌شود. MIB که بوی کپک‌زدگی دارد، اغلب در بیوفیلم‌هایی که روی سنگ‌ها، گیاهان آبزی و رسوبات در حال توسعه هستند، تولید می‌شود. این ترکیبات توسط سلول‌های بویایی انسان در غلظت‌های بسیار پایین، حتی در محدوده چند قسمت در تریلیون (ppt یا ng/l) تشخیص داده می‌شوند.
روش‌های مرسوم تصفیه آب معمولاً نمی‌توانند MIB و ژئوسمین را تا پایین‌تر از آستانه طعم و بوی آنها حذف کنند، که منجر به استفاده از کربن فعال برای این کاربرد می‌شود. یک روش رایج استفاده از کربن فعال پودری (PAC) است که به صورت فصلی برای کنترل مشکلات طعم و بو به جریان آب اضافه می‌شود.
زمان ارسال: 4 مارس 2025