کربن فعال چیست و چه استفاده هایی در صنعت دارد ؟

کربن فعال به گروهی از مواد کربنی متخلخل و سطح داخلی بالا گفته می‌شود که به دلیل مساحت داخلی قابل توجه، ساختار متخلخل و منفذی، ظرفیت جذب بالا، قابلیت فعال‌سازی مجدد سطح و همچنین قیمت پایین در مقایسه با جاذب‌های غیر آلی مانند زئولیت یک ماده منحصربه‌فرد می‌باشد. کاربرد مهم و قابل اهمیت آنها در جداسازی بو، رنگ، مزه‌های غیر دلخواه از آب در عملیات خانگی و صنعتی، بازیافت حلال، تصفیه هوا به‌ویژه در رستوران‌ها، صنایع غذایی و شیمیایی می‌باشد.

کربن فعال یا ذغال اکتیو (activated carbon) از پرکاربردترین موادی است که در صنعت تصفیه آب مورد استفاده قرار می ­گیرد. کربن فعال ، بیشتر به دو صورت پودری و گرانول تولید می شود و در جداسازی رنگ ، بو ، مزه و کلر آب در کارخانه جات صنایع غذایی و شیمیایی و همچنین برای تسویه آکواریوم ، استخر ، تصفیه آب خانگی و صنعتی و پاکسازی پوست و دندان مورد استفاده قرار می گیرد.

 

کربن فعال چه ویژگی‌هایی دارد؟

محصول نهایی کربن فعال با میزان فعال بودن و خواص فیزیکی اش سنجیده می‌شود. ویژگی‌های مربوط به فعالیت شامل نحوه‌ی پخش تخلخل‌ها با اندازه‌های مختلف هستند که میزان حجم تخلخل در دسترس برای یک کربن را برای سه منطقه با اندازه‌های مختلف تخلخل نشان می‌دهد: مناطق دارای میکروتخلخل، مزوتخلخل، و ماکروتخلخل:

منطقه‌ی میکروتخلخل: کمتر از ۱۰۰ آنگستروم

منطقه‌ی مزو تخلخل: بین ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ آنگستروم

منطقه‌ی ماکروتخلخل: بیشتر از ۱۰۰۰ آنگستروم

پراکندگی اندازه‌ی تخلخل‌ها ویژگی اصلی کربن فعال است و توانایی آن برای از بین بردن مواد آلوده کننده‌ی (مواد جاذب) آب را نشان می‌دهد. مولوکول‌هایی که در فرم گازی هستند معمولا اندازه‌ی کوچکتری به نسبت مولکول‌های فاز مایع دارند. از این رو، اکثر تخلخل‌های کربن فاز گازی باید در منطقه‌ی میکروتخلخل باشند.

دامنه‌ی وسیعی از اندازه تخلخل‌ها باید در یک کربن فعال موجود باشند تا مواد جاذب بتوانند به راحتی درون تخلخل‌های کربن حرکت کنند و ذرات با اندازه مولکولی خاصی جذب شوند. کربن فاز مایع معمولا شامل بازه‌ی وسیع تری از پراکندگی اندازه‌ی تخلخل است، زیرا این ماده باید ذرات رنگ و مواد ارگانیک بزرگ را از آب جدا کند، در حالی که باید تعداد میکروتخلخل برای جداسازی طعم و بو نیز در آن وجود داشته باشند.

ویژگی‌های فیزیکی شامل مساحت سطح، چگالی محصول، اندازه‌ی مش، مقاومت به جذب و میزان خاکستر هستند.

 

 

کربن اکتیو جاکوبی سوئد
یکی از معروف ترین شرکت های تولیدکننده کربن در اروپا ، کمپانی «جاکوبی _ JACOBI » سوئد است. کربن اکتیو تولید شده توسط این شرکت کاربرد وسیعی در صنایع تصفیه آب ، بازیافت طلا و... دارد. کربن اکتیو جاکوبی دارای گریدهای مختلفی است؛ پرکاربردترین این گریدها که در بازار ایران نیز وجود دارند شامل گرید های AQUA 1000 و  AQUA 2000 می باشد.

 

چرا انواع متفاوتی از کربن‌های فعال شده وجود دارد؟

دلیل تفاوت کربن‌های فعال در نوع ماده‌ی خام اولیه و روش تولید است. این مواد خام اولیه ویژگی‌های کلی کربن فعال را مشخص می‌کنند و تفاوت‌ها در محصول نهایی بروز پیدا می‌کنند.

بیشتر کربن‌ها به طور خانگی از زغال تهیه می‌شوند. ماده‌ی خام پایه و گام‌های اولیه قبل از فعال کردن کربن می‌توانند بسیاری از خواص فیزیکی و میزان فعال بودن کربن فعال را تحت تاثیر قرار دهند. این ویژگی‌های متفاوت باعث می‌شوند بعضی از کربن‌های فعال برای کاربرد‌های خاص از انواع دیگر مناسب‌تر باشند. برای مشاهدۀ روش ساخت کربن فعال خانگی این مطلب را ببینید.

کربن‌های فعال ساخته شده از زغال قیری دامنه‌ی وسیعی از تخلخل‌ها با اندازه‌های متفاوت دارند. این کربن‌ها شامل هر دو نوع تخلخل با اندازه‌ی کوچک و بزرگ هستند. از این رو برای فرآیند‌هایی مانند کلرزدایی و جداسازی مجموعه‌ی وسیعی از مواد آلوده کننده‌ی آلی، شامل ذرات بزرگ‌تر رنگ، از آب مناسب هستند.

 

لینک های مفید : 

https://publish.illinois.edu/seotechniques/%d8%a7%d9%86%d9%88%d8%a7%d8%b9-%da%a9%d8%b1%d8%a8%d9%86-%d9%81%d8%b9%d8%a7%d9%84-%d8%b5%d9%86%d8%b9%d8%aa%db%8c-%d9%88-%d8%ae%d8%a7%d9%84%d8%b5-%da%a9%d8%af%d8%a7%d9%85%d9%86%d8%af-%d8%9f/

https://you.stonybrook.edu/elmerooz/2020/04/09/%da%a9%d8%b1%d8%a8%d9%86-%d9%81%d8%b9%d8%a7%d9%84-%d8%b5%d9%86%d8%b9%d8%aa%db%8c-%da%86%db%8c%d8%b3%d8%aa-%d9%88-%da%86%d9%87-%d8%a7%d9%86%d9%88%d8%a7%d8%b9%db%8c-%d8%af%d8%a7%d8%b1%d8%af-%d8%9f/

https://wordpress.lehigh.edu/alma10/2020/04/09/%da%a9%d8%b1%d8%a8%d9%86-%d9%81%d8%b9%d8%a7%d9%84-%d9%be%d9%88%d8%af%d8%b1%db%8c-%d9%88-%da%af%d8%b1%d8%a7%d9%86%d9%88%d9%84%db%8c-%da%86%d9%87-%d9%85%d8%b5%d8%b1%d9%81%db%8c-%d8%af%d8%a7%d8%b1%d8%af/

https://blogs.gwu.edu/ali_a/2020/04/09/%d9%85%d8%b9%d8%b1%d9%81%db%8c-%d8%a7%d9%86%d9%88%d8%a7%d8%b9-%d9%88-%d9%88%db%8c%da%98%da%af%db%8c-%d9%87%d8%a7%db%8c-%da%a9%d8%b1%d8%a8%d9%86-%d9%81%d8%b9%d8%a7%d9%84-%db%8c%d8%a7-%d8%b2%d8%ba%d8%a7/

https://seoman.sites.ucsc.edu/2020/04/09/%da%a9%d8%b1%d8%a8%d9%86-%d9%81%d8%b9%d8%a7%d9%84-%da%86%d9%87-%d8%a7%d9%86%d9%88%d8%a7%d8%b9-%d9%88-%da%a9%d8%a7%d8%b1%d8%a8%d8%b1%d8%af%db%8c-%d8%af%d8%a7%d8%b1%d8%af-%d8%9f/

https://seoman.sites.ucsc.edu/2020/04/09/%da%a9%d8%b1%d8%a8%d9%86-%d9%81%d8%b9%d8%a7%d9%84-%da%86%d9%87-%d8%a7%d9%86%d9%88%d8%a7%d8%b9-%d9%88-%da%a9%d8%a7%d8%b1%d8%a8%d8%b1%d8%af%db%8c-%d8%af%d8%a7%d8%b1%d8%af-%d8%9f/

https://blog.mcdaniel.edu/science/%da%a9%d8%b1%d8%a8%d9%86-%d9%81%d8%b9%d8%a7%d9%84-%db%8c%d8%a7-%d8%b2%d8%ba%d8%a7%d9%84-%d8%a7%da%a9%d8%aa%db%8c%d9%88-%da%86%db%8c%d8%b3%d8%aa-%d9%88-%da%86%d9%87-%d8%a7%d9%86%d9%88%d8%a7%d8%b9/

https://wordpress.wiu.edu/seotechnics/%d8%a2%d8%b4%d9%86%d8%a7%db%8c%db%8c-%d8%a8%d8%a7-%d8%ae%d9%88%d8%a7%d8%b5-%d9%88-%da%a9%d8%a7%d8%b1%d8%a8%d8%b1%d8%af-%da%a9%d8%b1%d8%a8%d9%86-%d9%81%d8%b9%d8%a7%d9%84-%db%8c%d8%a7-%d8%b2%d8%ba%d8%a7/