بیشتر مواد آلی موجود در آب ساختار کربنی دارند، به همین دلیل کربن اکتیو بهتر از روش های دیگر می تواند مواد آلی و پساب را از آب حذف کند.
در ادامه این مقاله از سایت abin.ir همراه ما باشید.
کربن فعال چیست؟
کربن پانزدهمین عنصر در پوسته زمین است و بعد از هیدروژن، هلیم و اکسیژن چهارمین عنصر در جهان می باشد. این عنصر با نماد c در فرمول ها و واکنش های شیمیایی مشخص می شود. کربن فعال یک عنصر شیمیایی غیر فلزی و چهار ظرفیتی است و عدد اتمی آن 6 می باشد. ریشه واژه کربن از واژه لاتین کربو به معنی زغال سنگ گرفته شده است. کربن از نظر جرمی بعد از اکسیژن فراوان ترین ماده در بدن انسان است. این عنصر حدود 18.5 درصد از جرم بدن را تشکیل داده است. اتم های کربن قادرند به شکل های مختلفی با یکدیگر پیوند خورده و آلوتروپ ها و دگرشکل های متنوعی را به وجود آورند. گرافیت، الماس و کربن توپی معروف ترین دگرشکل های کربن می باشند.
کربن فعال (Activated carbon) به صورت شبکه متخلخل است و فرآیند جذب سطحی در آن ها اتفاق می افتد. کربن فعال دارای بار الکتریکی مثبت می باشد و به همین دلیل برخی از یون های منفی ناخالصی موجود در سیال را جذب می کند. ذرات کربن فعال نسبت به حجم خود، مساحت بیشتری دارند. از هر ماده ای با درصد کربن بالا به عنوان ماده خام اولیه در تولید کربن فعال می توان استفاده کرد.
اطلاعات بیشتر: کربن اکتیو آبین
مزایای کربن اکتیو
به کربن فعال یا کربن اکتیو، زغال فعال نیز می گویند. مهم ترین مزایای زغال فعال شامل موارد زیر می باشد:
- جذب سطحی بالا
- قابل بازیافت و استفاده مجدد
- پایداری بالا
- هزینه پایین و مقرون به صرفه
- میزان هدایت الکتریکی بالا
- ساختمان متخلخل و سطح فعال بالا
کربن فعال و انواع آن
کربن فعال یکی از پرکاربردترین مواد در تصفیه آب خانگی و صنعتی می باشد. کربن اکتیو به شکل های مختلفی از جمله پودری، گرانول و میله ای وجود دارد. در ادامه به بررسی این چند مدل می پردازیم:
· کربن اکتیو پودری (Powdered Active Carbon)
کربن فعال پودری جذب سطحی بالایی نسبت به حجم دارد، ولی به دلیل ریز بودن ذرات افت فشار بالایی ایجاد می شود. این نوع از کربن دارای سایز 1 میلی متر و قطر متوسط 0.15 تا 0.25 میلی متر است. اصطلاح مش استاندادری برای تعیین اندازه کربن فعال پودری می باشد.
· کربن فعال دانه ای (Granular Actived Carbon)
کربن فعال گرانول به نسبت کربن فعال پودری ذرات بزرگتری دارد و سطح خارجی کوچکتر دارد. این نوع کربن جذب سطحی بیشتری دارد. از کربن فعال گرانول برای حذف کلر، بو، رنگ و طعم نامطبوع آب استفاده می شود.
· کربن فعال میله ای یا کبریتی (Extruded Activated Carbon)
کربن فعال میله ای از پیوند ذرات کربن پودری به هم درست می شود. این نوع از کربن به شکل استوانه است و قطر آن 0.8 تا 130 میلی متر می باشد. کربن اکتیو دانه ای افت فشار پایین، قدرت مکانیکی بالا و مقدار غبار کم دارد.
موارد استفاده کربن اکتیو
همانطور که گفتیم کربن اکتیو برای حذف ترکیبات آلی، مواد شیمیایی مصنوعی، بو، رنگ و طعم نامطبوع آب استفاده می شود. آب به دلایل مختلفی نامطبوع می شود. این ماده می تواند ناخالصی ها و محصولاتی که موجل ناطبوع شدن آب می شوند، را حذف کند. موارد زیر کاربردهای کربن فعال است:
- تصفیه آب شهری
- تصفیه پساب پتروشیمی و پالایشگاه های نفت
- کاتالیست ها
- صنایع دفاع
- حذف ترکیبات حاوی کلر
- دستگاه های تصفیه آب خانگی و صنعتی
- افزودنی خوراک دام
- ماسک های گاز و تنفسی (از جمله N95)
- حذف رنگ و مواد آلی از آب و فاضلاب
- پیش تصفیه اسمز معکوس
- خالص سازی داروها
- تولید روغن خوراکی و صنعتی
- تصفیه محلول آبکاری فلزات
- در صنایع قند و رنگ زدایی از قند و شکر
- در سیستم های تصفیه هوا و گاز
- تولید فیلتر کربنی و مولتی مدیا (فیلتر شنی و کربنی)
- استفاده از صنایع لاستیک سازی به صورت دوده صنعتی
جذب سطحی چیست؟
جذب سطحی (Adsorption) جذب یا جدا سازی اتم ها و مولکول های موجود در مایع یا گاز در تماس با سطح جامد می باشد. در جذب سطحی ذرات ریز در بستری ثابت نگه داشته می شوند و سیال پیوسته از میان بستر عبور می کند. تعریف دیگر جذب سطحی، تمایل مولکول های سیال برای چسبیدن به سطح جامد می باشد. ماده جامد در این فرآیند جذاب و متخلخل است. هر چه سطح ماده جاذب بیشتر باشد، ظرفیت جذب افزایش می یابد.
روش جذب کربن فعال
کربن فعال سطح بالایی نسبت به حجم دارد و آلودگی ها به راحتی به سطح آن می چسبند. در فرآیند جذب سطحی مواد جاذب حل شونده به سمت کانال تخلخل هدایت می شوند و به سطح قوی می رسند. مواد آلی جرم مولکولی بالایی دارند و از نظر الکتریکی خنثی هستند. این مواد ماهیت شیمیایی دارند، به همین دلیل به آسانی جذب کربن اکتیو می شوند. برخی از مواد به صورت جذب فیزیکی از آب حذف شده، ولی برخی دیگر با واکنش شیمیایی می شوندو به عنوان مثال کلراین با کربن واکنش داده و یون های کلراید فعال تولید می کند.
وبسایت تصفیه آب آبین در زمینه فروش کربن فعال و فیلترهای کربنی و همچنین انواع آنتی اسکالانت سابقه ای طولانی دارد. متخصصان و مشاوران این مجموعه می توانند شما در زمینه خرید و استفاده از کربن اکتیو راهنمایی کنند. برای دریافت مشاوره می توانید با متخصصان تیم آبین به صورت رایگان در ارتباط باشید.
نظر شما