نیترات آمونیوم مایع uan کود مایع ازته
مزایای کودهای نیتروژنی
نوامبر 1, 2020
کود مایع can
کود مایع نیترات آمونیوم کلسیم
می 1, 2021
زغال اکتیو گرانول پترو تمدن مهام پارس

کربن اکتیو (زغال فعال)

کربن فعال چیست و چه کاربردهایی دارد؟

کودهای نیتروژنی - UAN

کربن فعال چیست؟
کربن فعال که به آن ذغال فعال نیز گفته می‎شود، نوعی کربن است که به دلیل داشتن منافذ کوچک و کم حجم، سطح موجود برای جذب یا انجام واکنش‎های شیمیایی، را افزایش می‎دهد و یک جاذب بسیار مفید است که توانایی جذب انتخابی هزاران ماده آلی و معدنی را دارد. یک گرم کربن فعال به دلیل درجه بالا تخلخل، مساحتی بیش از 3000 متر مربع (32000 فوت مربع) دارد. کربن فعال معمولاً از زغال چوب بدست می‎آید. وقتی از زغال سنگ مشتق می‎شود به آن ذغال فعال گفته می‌شود. کربن فعال یک جاذب موثر است زیرا ماده‎ی بسیار متخلخل است و سطح وسیعی برای جذب ایجاد می‎کند که آلودگی‎ها ممکن است به آن جذب شوند. کربن فعال از فرآیند جذب فیزیکی استفاده می‎کند که به موجب آن نیروهای جذاب ون در والس املاح را از محلول بیرون آمده و به سطح کربن فعال جذب می‎شوند.
خصوصیات کربن فعال چیست؟
کربن فعال یا کربن اکتیو در واقع یک پودر شیمیایی کاملا سیاه رنگ و بدون مزه و بو هست که از زغال یعنی مواد دارای کربن مثل چوب ساخته می‎شود. کربن فعال زغال حاصل از موادی مثل زغال سنگ، پوست نارگیل، پوست بامبو، پوست پسته و گردو است که طی عملیاتی خاص در اثر حرارت، فشار و شسشتو، اصطلاحاً فعال می‎شود. یعنی با ایجاد حفره‎هایی، سطح تماس آن و در نتیجه توانایی جذب سطحی آن زیاد می‎شود. کربن فعال به دو صورت پودری (PAC) و گرانوله (GAC) تولید می‎شود. کربن فعال گرانوله (GAC) از خوشه‎های کوچکی از اتم‎های کربن که روی یکدیگر انباشته شده‎اند، ساخته شده است و در اثر نبود اکسیژن ماده‎ای با محتوای کربن بالا تولید می‎کند، با حرارت دادن منابع کربن (ذغال سنگ، لیگنین، چوب، پوست نارگیل و پسته یا ذغال سنگ نارس) تولید می‎شود. کربن فعال گرانوله دارای یک ساختار متخلخل تصادفی است، شامل طیف گسترده‎ای از اندازه‎ها، منافذ یا شکاف‎ها قابل مشاهده تا ابعاد مولکولی می‎باشد. کربن فعال، از ساختار متخلخل خود برای حذف آلاینده‎های محلول در آب در فرآیندی که به عنوان جذب شناخته می‎شود، استفاده می‎کند. کربن‎های فعال از نظر اندازه، شکل و تنوع تخلخل منحصر به فرد هستند. کربن فعال دارای قوی‎ترین نیروهای جذب فیزیکی با بیشترین حجم تخلخل جاذب از هر ماده‎ای است که برای بشر شناخته شده است. کربن فعال می‎تواند سطح بیش از 1000 متر مربع در گرم داشته باشد. این بدان معناست که 5 گرم کربن فعال می‎تواند سطح یک زمین فوتبال را داشته باشد. کربن فعال را می‎توان از مواد کربنی تولید کرد. فرآیند تولید شامل دو مرحله کربن سازی و فعال سازی است. فرآیند کربن سازی شامل خشک کردن و سپس گرمایش برای جداسازی محصولات جانبی، از جمله تارها و سایر هیدروکربن‎ها، از مواد اولیه و همچنین برای دفع گازهای تولید شده است. فرآیند کربن شدن با حرارت دادن مواد در دمای 400-600 درجه سانتی‎گراد در شرایط کمبود اکسیژن، کامل می‎شود. ذرات کربنیزه با قرار گرفتن در معرض یک ماده فعال کننده مانند بخار در دمای بالا دوباره فعال می‎شوند. بخار باعث تجزیه محصولات تجزیه شده از مرحله کربن شدن می‎شود و یک ساختار شبکه گرافیتی سه بعدی متخلخل ایجاد می‎کند. هرچه مواد مدت زمان طولانی‎تری در معرض حرارت باشند اندازه منافذ بزرگتر می‎شود.
کربن فعال برای چه مواردی استفاده می‎شود؟
کربن فعال در بسیاری از برنامه‎های مختلف از استفاده شخصی در خانه گرفته تا سیستم‎های درمانی، صنعتی، تجاری و شهری یافت می‎شود. کربن فعال در تصفیه خانه‎های آب معمولاً به منظور حذف مواد آلی طبیعی، حذف طعم و بو ترکیبات و مواد شیمیایی آلی مصنوعی استفاده می‎شود. مولکول‎های مایع یا گاز به سطح کربن فعال جذب می‎شوند. همچنین کربن فعال میل بسیاری برای جذب ترکیبات فلز سیانید، از جمله محلول سیانید همراه با ترکیبات مس، آهن، نیکل و روی دارد. کربن فعال به عنوان یک فرآیند برای کاهش سطح سیانید مناسب است، در صورتی که غلظت اولیه سیانید کمتر از 5/1 میلی گرم در لیتر باشد. استفاده از کربن فعال یک فرایند ساده و موثر، مناسب برای کاربرد در مکان‎هایی که از کربن فعال در فرآیندهای متالورژی برای بازیابی فلزات گران بها، است. با استفاده از کربن فعال می‎توان آب‎های آلوده به سموم آفت‎کش را به راحتی پاکسازی کرد. همچنین برنامه‎های متنوعی وجود دارد که از کربن فعال برای تصفیه آب زیرزمینی با استفاده از PRB استفاده می‎کنند. با این حال، گونه‎های هدف به طور معمول آلاینده‎های آلی هستند.
منابع
Bansal, R. C., & Goyal, M. (2005). Activated carbon adsorption. CRC press. Marsh, H., & Reinoso, F. R. (2006). Activated carbon. Elsevier.

دانلود مقاله کامل

در صورت تمایل میتوانید مطالب مذکور را به صورت کامل از طریق لینک زیر دانلود نمائید.
دانلود

دیدگاهتان را بنویسید

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

فارسی