کربن فعال

دانلود کاتالوگ

کربن فعال چیست؟

کربن اکتیو چیست؟ / زغال فعال چیست؟ / زغال چوب فعال چیست؟

کربن فعال به گروهی از مواد اطلاق می‌شود که دارای مساحت سطح داخلی و تخلخل زیادی می باشند. توانایی جذب و نگهداری مایعات و گازهای شیمیائی را دارند

کربن‌های اکتیو با توجه به قابلیت تصفیه گازها و مایعات در صنایع مختلف به عنوان جاذب کاربرد گسترده ای دارند

زغال فعال به ‌دلیل مساحت گسترده، ساختار حفره ای ، ظرفیت جذب بالا و همچنین قابلیت احیا یک ماده منحصر بفردی است

:منافذ کربن اکتیو
کارایی اصلی کربن اکتیو را منافذ به عهد دارند. منافذ در کربن‌ فعال شده دارای اندازه و شکل‌های متفاوتی می‌باشند

:دسته بندی کربن اکتیو براساس منافذ

ماکرومنافذ: دارای میانگین قطری بیشتر از ۵۰ نانومتر می‌باشند
مزومنافذ: دارای قطری برابر با ۲ الی ۵۰ نانومتر می‌باشند
میکرومنافذ: دارای قطری کمتر از ۲ نانومتر می‌باشند که خود نیز به سوپر و آلترا میکرو تقسیم می‌شوند
بعضی از کربن فعال‌ها با توجه به نوع موادخام مصرفی، شکل منفذ موجود در کربن فعال تولید شده متفاوت می‌باشد

:مفهوم جذب به ‌وسیله کربن فعال شده

جذب عبارت است از قرارگیری مولکول‌های گاز یا مایع از یک فاز در حال حرکت، بر روی سطح یک جسم جامد که این قرار گیری به کمک نیروی جاذبه مولکولی واندروالس صورت می پذیرد

اتم‌های سطحی جسم جامد کربن فعال در مقایسه با اتم‌های داخلی دارای انرژی موازنه نشده‌ای می ‌باشند و مولکول‌های مواد خارجی سعی بر موازنه کردن این انرژی دارند لذا بر سطح کربن اکتیو جذب می‌شوند این مولکول‌ها لایه ای مواد خارجی بر روی سطح کربن اکتیو جسم جامد تشکیل می‌دهند

:ویژگی های جذبی و فیزیکی کربن اکتیو

کربن اکتیو بر اساس نوع مواد اولیه و فنون به کار رفته در تولید آنها می تواند مختلف باشد

:ویژگی های جذبی
سطح: با استفاده از گاز N₂ حدود منافذ سطحی زغال فعال شده را اندازه می گیرند.هر چه سطح زغال فعال شده بیشتر باشد، قسمتهای جاذب نیز بیشترمی باشد
اندازه منافذ: تعیین اندازه منافذ کربن اکتیو میتواند راهی مناسب برای تشخیص خصوصیات آن باشد

:منافذ براساس اندازه به صورت زیر دسته یندی می شودIUPAC
nm1 > Microspores r
Mesopores r : 1-25nm
Microspores r > 25nm

ها برای جا بجاییmesopore

برای جذب مواد هستندmicrospores

تخلخل: یکی از راههای اندازه گیری میزان تخلخل در توده ای از زغال فعال شده ، استفاده از خالص در حالت گازی می باشد

:ویژگیهای فیزیکی
سختی و مقاومت در برابر حرارت و فشار: زغال های فعال شده دارای سختی های متفاوتی هستند که مربوز به مواد اولیه و شیوه تهیه آنها می باشد. بنا به درجه سختی، هر یک از آنها کاربردهای متفاوتی دارند
چگالی
اندازه ذرات: هر چقدرکه اندازه ذرات زغال فعال شده کوچکتر باشد، سرعت جذب بیشتر است

زغال فعال شده را به سه شکل دانه ای ، پودر و استوانه ای می سازند

زغال فعال شده چگونه کار می کند؟

با انتقال آلاینده آب به کربن اکتیو نیروی جاذبه ای باعث تشکیل یک پیوند بین آلاینده و کربن و چسبیدن آنها به هم می شود. علاوه بر این باکتری هایی به سطح خارجی زغال فعال شده می چسبند و بخشی از آلاینده ها را جذب و مصرف می کنند
جذب منجر به پخش یک گاز یا ترکیب در شبکه متخلخل زغال فعال شده می گردد ، جایی که یک واکنش شیمیایی یا یک ثبات فیزیکی روی می دهد. به عنوان مثال ازن در قسمتی که جذب می شود، قسمتی از زغال فعال شده را اکسید میکند و به تبدیل می شود
جذب در زغال فعال شده دارای 3 مرحله است
تماس ذرات آلاینده محلول در مایع ( آب) با ذرات زغال فعال شده
پخش شدن ذرات آلاینده در شبکه متخلخل زغال فعال شده
جذب ذرات آلاینده به زغال فعال شده و بوجود آمدن یک پیوند برگشت ناپذیر

لازم بذکر است که این سه مرحله به صورت همزمان صورت می گیرند

:انواع کربن فعال

تقسیم بندی کربن‌ فعال بر اساس سطح و روش آماده‌سازی آنها مشکل می‌باشد بیشتر بر اساس مشخصات فیزیکی کربن اکتیو، آن را طبقه بندی می کنند

:انواع زغال فعال بر اساس مشخصات فیزیکی

کربن فعال گرانولی: به صورت گرانول بوده و قطر دانه های آن بیشتر از 100 میکرومتر است برای مثال یکی از مش های کاربردی در تصفیه آب 8*30 می باشد

کربن فعال پودری: این نوع کربن اکتیو دارای اندازه‌ای کمتر از ۱۰۰ میکرومتر می باشد

کربن فعال کروی

کربن تزریق شده : این نوع کربن اکتیو قالب خوده است. کربن پودری بدون مواد افزودنی (چسب) یا با مواد افزودنی و تحت فشار به اشکال مکعب ، لوله ای و یا میله ای تبدیل می گردد. برای کاربردهای خاص استفاده می گردد. مثل کارتریج مرحله سوم CTO که به صورت لوله ای شکل می گیرد.

کربن روکش شده با پلیمرها