کربن فعال

کربن فعال شده، نوعی کربن با منافذ کوچک و کم حجم است که باعث افزایش سطح موجود برای جذب یا واکنش های شیمیایی می شود.

فقط یک گرم کربن فعال دارای مساحتی بیش از 3000 متر مربع است که با جذب گاز تعیین می شود.کربن فعال دارای قویترین نیروهای جذب فیزیکی یا بیشترین میزان تخلخل جاذب از هر ماده شناخته شده در جهان است.

کربن فعال با سایر نامهای کربن اکتیو ، زغال فعال ، کربن بلک ، کربن اکتیو جاکوبی نامیده می شود.

خواص جاذب ذغال برای اولین بار در اواخر قرن 18 مشاهده و کشف شد.

امروزه کربن فعال در طیف گسترده ای از صنعت استفاده می شود.

نام صنعتی :

کربن فعال
کربن فعال

کربن فعال – Activated carbon

سایر نام های این محصول :

کربن اکتیو ، زغال فعال ، کربن بلک ، کربن اکتیو جاکوبی

گذری درباره کربن فعال از گذشته تا به امروز :

خواص جاذب ذغال برای اولین بار در اواخر قرن 18 مشاهده و کشف شد. زغال چوب قادر به تجزیه برخی مایعات است.

این کشف منجر به اولین استفاده صنعتی از زغال سنگ در یک پالایشگاه قند انگلیسی در سال 1794 شد. تاریخ تولید فناوری کربن فعال شده به اختراع ثبت شده توسط  Ostrejko در سال 1901 باز می گردد.

امروزه کربن فعال در طیف گسترده ای از صنعت استفاده می شود. برنامه های بسیار کاربردی، منجمله تمیز نمودن گاز و هوا که شامل برنامه هایی برای بازیابی مواد قابل استفاده مجدد است.

افزایش آگاهی های زیست محیطی و تصویب دستورالعمل های دقیق تولید گازهای گلخانه ای منجر به توسعه برنامه های جدید شده است.

یک از مهمترین آنها در زمینه حذف آلاینده های هوا است.

کربن فعال نیز به میزان گسترده ای در تصفیه آب از جمله آب آشامیدنی، آب های زیرزمینی، آب های کشاورزی و فاضلابی مورد استفاده قرار می گیرد.

نقش اصلی کربن فعال در زمینه جذب ناخالصی های آلی محلول و از بین بردن مواد موثر بر بو، طعم و رنگ در هیدروکربن های هالوژنه و سایر آلاینده های آلی است.

یکی دیگر از زمینه های کاربردی گسترده کربن فعال، تصفیه و از بین بردن مایعات است که از اهمیت ویژه ای در داروخانه ها، مواد غذایی، نوشیدنی و سایر صنایع برخوردار است.

انتخاب مناسب ترین نوع کربن فعال برای کاربردهای خاص بستگی به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی موادی که باید جذب شوند دارد.

گذشته از این داده های مادی، سایر عوامل پردازش شده نیز در فرآیند جذب نقش دارند.

کربن فعال از مواد اولیه کربنی مانند ذغال سنگ ذغال سنگ نارس، ذغال سنگ نارس، لیگنین، زغال سنگ قیر، سنگهای میوه (به عنوان مثال چاله های زیتون) ، پوسته نارگیل و غیره ساخته می شود.

این مواد با استفاده از دو روش کاملاً متمایز فعال می شوند. در فرآیند فعال سازی گاز، قبلاً مواد کربن شده در معرض عمل اکسید کننده جریان گاز مانند بخار، دی اکسید کربن، هوا یا مخلوطی از این ها قرار می گیرند.

درجه حرارت فعال سازی به طور معمول بین 700 تا 1.100 درجه سانتی گراد در واکنش آب و گاز حاصل می باشد

C + H2O  ➝ CO + H 2

C + 2 H2O ➝ CO2 + 2 H 2

کربن تا حدی تبدیل به گاز شده و یک کربن متخلخل بسیار فعال متخلخل تولید می شود. در فرآیند فعال سازی شیمیایی، ماده کربن غیر سوختی ابتدا با مواد شیمیایی کم کننده یا اکسید کننده مخلوط می شود و بین 400 تا 800 درجه سانتیگراد گرم می شود.

کربن فعال چیست :

کربن فعال یا کربن اکتیو به مجموعه ای از مواد کربنی دارای تخلخل و سطح داخلی بالا اطلاق می‌شود.

که به دلیل مساحت سطح داخلی قابل توجه بالا ، ساختار متخلخل و منفذی، ظرفیت جذب بالا، قابلیت فعال‌سازی مجدد و همچنین قیمت پایین در مقایسه با سایر جاذب های غیرآلی، ماده منحصر به ‌فردی است.

این ماده در حقیقت شکل غیرگرافیتی کربن با فضاهای داخلی متخلخل و میکرو کریستالی است.

از جمله کاربرد مهم کربن فعال در جداسازی بو، رنگ، مزه های غیر دلخواه از آب در عملیات خانگی و صنعتی، تصفیه هوا به ویژه در رستوران‌ها، صنایع غذایی و شیمیایی است.

این محصول در پزشکی به منظور شست‌ و شوی معده افراد مسموم نیز کاربرد دارد.

کربن فعال معمولاً از مواد کربنی از قبیل چوب و زغال سنگ تولید می‌شود. تولید کربن فعال با خواص بهینه می‌تواند عملکرد آن در فرآیندهای مورد استفاده را بهبود بخشد.

 

ویژگی و خصوصیات :

کربن اکتیو یک نوع جاذب قوی با  جذب سطحی فوق العاده می باشد بطوریکه در هیچ حلال شناخته شده ای حل نمی شود و برجسته ترین مشخصه آن  حذف انتخابی آلاینده هاست و در برخی موارد برای بازیافت مواد نیز بکار می رود.

یک گرم کربن فعال می تواند مساحت سطحی بیش از 500 مترمربع داشته باشد که این عدد می تواند به 1500 مترمربع نیز برسد.

آئروژل های کربن، که البته گرانتر هستند، مساحت سطح شان از این هم بالاتر است و در موارد خاص مورد استفاده قرار می گیرند.

با استفاده از میکروسکوپ الکترونی، ساختارهای با سطح بالای کربن های فعال قابل مشاهده هستند.

از نظر فیزیکی ، کربن فعال از طریق نیروهای واندروالس یا نیروهای پراکندگی لاندن به سایر مواد متصل می شود.

این ترکیب با الکل ها، دی اُل ها، اسیدها و بازهای قوی، فلزات و اکثر ترکیبات معدنی مثل لیتیم، سدیم، آهن، سرب، آرسنیک، فلوئور و بوریک اسید پیوندهای خوبی ایجاد نمی کند، اما یُد را خیلی خوب جذب می کند.

ظرفیت یدی برای تعیین مساحت سطح کربن فعال مورد استفاده قرار می گیرد.

کربن مونواکسید به خوبی توسط کربن فعال جذب نمی شود. این موضوع باید مورد توجه افرادی که این ماده را در فیلترهای بوگیر ، هودها و سیستم های کنترل گاز استفاده می کنند قرار بگیرد، زیرا مونواکسید کربن توسط حواس انسان قابل تشخیص نیست که سمی و کشنده است.

میزان جذب زغال فعال به اندازه ساختار منافذ کربن و توزیع اندازه منافذ و همچنین اندازه و  شکل مولکول های آلاینده بستگی دارد.

بعد از پیرولیز حرارتی مواد  سلولزی گیاهی تحت عملیات فعال سازی با بخار آب  قرار گرفته  وکربن اکتیو بدست می آید. نظر به تنوع مصرف و تنوع مواد اولیه  انواع زیادی با مشخصات خاص کربن فعال تولید می شود که هر کدام برای مصارف مشخصی تولید می شوند.

کاربرد کربن اکتیو :

  • تصفیه آب ها (آب شرب، آب صنعتی، آب آکواریوم)
  • فرآیند پیش تصفیه دستگاه RO
  • صنایع دارویی (درمان مسمومیت دارویی یا سموم خوراکی در ساعات اولیه پس از مصرف)
  • استخراج فلز (بازیافت طلا)
  • صنایع شیمیایی (استفاده در ماسک های گاز، جداسازی کربوهیدرات ها، فیلترهای هوای فشرده)
  • صنایع نفت و گاز (جاذب و کاتالیست)
  • رنگزدایی از قند و شکر
  • تصفیه هوا
  • حذف بو از آب و انواع نوشیدنی ها

ساختار داخلی کربن فعال :

کاربردهای عمده کربن اکتیو در صنایع آب برای از بین بردن رنگ ، بو و مزه غیر دلخواه از آب در تصفیه فاضلاب کارخانه ها و در پالایشگاه های گاز، برای شیرین سازی گاز و در پتروشیمی ها و پالایشگاههای نفت می باشد.

ضمناً در خالص سازی داروها و روغن های خوارکی و صنعتی ، صنایع قند ، صنایع دفاع و درتصفیه هوا و گازها بکار می رود.

بازیافت حلال ها و مواد شیمیائی نیز از کاربردهای عمده کربن اکتیو است.

با توجه به تنوع مصرف و تنوع مواد اولیه انواع زیادی با مشخصات خاص کربن فعال تولید می شود که هر کدام برای مصارف خاصی ساخته می شوند.

پدیده جذب در سطوح داخلی سوراخ های کربن اکتیو بدلیل وجود انرژی موازنه نشده ای است که بین اتم های سطحی و اتم های داخلی سطوح سوراخ ها موجود است.

این انرژی به کمک جاذبه مولکولی واندروالس بر اثر شکسته شده پیوند C-C ایجاد شده است

و سطح داخلی سوراخها برای موازنه انرژی مولکول های ناخالصی را جذب می کنند.

زغال فعال شده چگونه کار مي کند؟

بازيافت زغال فعال شده به مرور زمان و استفاده از زغال فعال شده، سطح آن از مواد آلاينده ها اشباع مي شود.

زغال فعال شده يک محصول گران است و در عين حال ميتواند در چرخه بازيافت قرار گيرد و مجدداً مورد استفاده قرار گيرد.

بازيافت زغال فعال شده، هزينه کمي نسبت به توليد اوليه دارد و داراي قيمت ارزانتري نيز مي باشد.

زغال فعال شده مواد اورگانيک را از محيط اطرافش جذب مي کند، که عمل انتقال آلاينده از فاز مايع( آب) به فاز جامد (کربن) صورت مي گيرد.

نيروي جاذبه اي باعث تشکيل يک پيوند بين آلاينده و کربن و چسبيدن آنها به هم مي شود.

علاوه بر اين باکتري هايي به سطح خارجي زغال فعال شده مي چسبند و بخشي ازآلاينده ها را جذب و مصرف مي کنند.

جذب منجر به پخش يک گاز يا ترکيب در شبکه متخلخل زغال فعال شده مي گردد، جايي که يک واکنش شيميايي يا يک ثبات فيزيکي روي مي دهد.

به عنوان مثال ازن O3 در قسمتي که جذب مي شود، قسمتي از زغال فعال شده را اکسيد مي کند، O3 را تبدیل به O2 می کند و ازن در ساختار کربن اندوخته و گردآوري نمي شود.

جذب در زغال فعال شده داراي ۳ مرحله است :

تماس ذرات آلاينده محلول در مايع( آب) با ذرات زغال فعال شده

پخش شدن ذرات آلاينده در شبکه متخلخل زغال فعال شده

جذب ذرات آلاينده به زغال فعال شده و بوجود آمدن يک پبوند برگشت ناپذيرسختي و مقاومت در برابر حرارت و فشار زغال هاي فعال شده داراي سختي هاي متفاوتي هستند که مربوط به مواد اوليه و شيوه تهيه آنها مي باشد.

بنا به درجه سختی، هر يک از آنها کاربردهاي متفاوتي دارند.

۱) چگالي

۲) اندازه ذرات : هر چقدرکه اندازه ذرات زغال فعال شده کوچکتر باشد، سرعت جذب بيشتراست.

زغال فعال شده را به سه شکل دانه اي, پودر و استوانه اي ميسازند.گونه هاي مختلفي از زغال هاي فعال شده با ويژگي هايمشخص وجود دارند که خصوصيات هر يک از آنها بستگي به مواد اوليه و فنون به کا ر رفتهدر توليد آنها بستگي دارد.

در انتخاب يک گونه زغال فعال شده, براي بهبود بخشيدن به فرآيندها, نياز به شناخت دقيق ويژگي هاي فيزيکي و جذبي موادداريم.

اصول و فنون گوناگوني در ساخت و توليد زغال هاي فعال شده وجود دارد که به ۳ اصل بستگي دارد :

– نوع ماده اوليه

– مشخصات فيزيکي مورد نظر براي محصول (زغال فعال شده)

– مشخصات جذبي براي کاربردهاي مختلف

شيوه هاي فعالسازي که بيشتر در توليدات تجاري بکار مي رود عبارتند از:

▪ فعال سازي شيميايي

▪ فعال سازي توسط بخار

انواع کربن های فعال موجود در انبار این شرکت :

  • کربن اکتیو جاکوبی
  • کربن اکتیو آدلر
  • کربن اکتیو جاکوبا

فروش کربن فعال :

جهت کسب اطلاعات تکمیلی در خصوص قیمت کربن فعال و انواع مختلغ کربن اکتیو با کارشناسان این شرکت تماس حاصل نمایید.

نقد و بررسی‌ها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “کربن فعال”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *