نوشته‌ها


Warning: Use of undefined constant cmp - assumed 'cmp' (this will throw an Error in a future version of PHP) in /home/rozab/public_html/wp-content/plugins/automatic-tag-link/automatic-tag-link.php on line 83
تهیه و تولید کربن فعال

تهیه و تولید کربن فعال

 تهیه و تولید کربن فعال

تهیه و تولید کربن فعال از مواد کربنی را اکتیواسیون گویند. اکتیواسیون عبارت است از تهیه یک شکل کریستالی ریز از کربن فعال که مقدار بسیار زیادی تخلخل به شکل و اندازه‌های مختلف دارد. امروزه روش ساده پخت یا کربونیزه کردن مواد انجام می شود. ولی محصولات این روش پاسخ‌گوی احتیاجات جامعه‌ی صنعتی امروز نیست. به عنوان مثال سطح زغال چوب پودر شده به طور قابل ملاحظه‌ای کمتر از کربن فعال است ( 2-4 مترمربع برگرم در مقابل 300-1000 مترمربع برگرم کربن گرانولی).

روش‌­های تهیه و تولید کربن فعال

اصول و فنون مورد استفاده در تهیه و تولید کربن

اصول و فنون گوناگونی در تهیه و تولید کربن فعال وجود دارد. اصول و فنون مورد استفاده در تهیه و تولید کربن فعال به سه اصل بستگی دارد:

  • نوع ماده اولیه
  • مشخصات فیزیکی مورد نظر برای محصول (زغال فعال شده)
  • مشخصات جذبی برای کاربردهای مختلف

اهداف فعال‌سازی کربن

هدف از فعال‌سازی، ایجاد یک ساختار متخلخل کربنی با سطح آزاد زیاد در ماده خام است. تولید کربن فعال با استفاده از دو روش امکان­پذیر است:

۱. فعال­‌سازی فیزیکی

2. فعال­‌سازی شیمیایی

فعال‌سازی فیزیکی

در روش فعال­‌سازی فیزیکی، ماده خام نخست در محیطی بدون حضور هوا کربونیزه می­‌شود تا پایه کربنی اولیه تشکیل شود. در این شرایط، ترکیبات سلولزی و نیز پلیمری موجود در ماده خام به زغال تبدیل شده و مواد خامی نظیر زغال سنگ، کلیه ترکیبات فرار خود را از دست می ­دهند. سپس پایه کربنی بدست آمده در معرض یک عامل فعال­ ساز گازی در دمای بالا قرار می­ گیرد.

عامل فعال ساز عموماً بخارآب، دی ­اکسیدکربن، اکسیژن یا مخلوط آنها می ­باشد که قادر است در دمای بالا با بخشی از کربن موجود در ماده واکنش دهد و آنرا بصورت عوامل گازی مونواکسیدکربن یا دی­ اکسیدکربن خارج سازد. بدین ترتیب پس از حذف بخشی از کربن ساختمانی توسط عامل فعال ­ساز، محصول باقیمانده ساختاری متخلخل خواهد داشت. چگونگی تخلخل این محصول به عوامل متعددی نظیر نوع ماده خام، شرایط کربونیزاسیون، نوع عامل فعال ­ساز، دما و زمان فعال سازی بستگی دارد. زغال­ های فعال­ شده­ تولید شده توسط این روش معمولاً دارای منافذ ریزند و برای جذب مواد از مایعات و گازها مناسب هستند.

فعال‌سازی شیمیایی

در روش فعال‌سازی شیمیایی که یک روش تک مرحله ­ای برای تهیه و تولید کربن فعال به شمار می ­آید، ماده خام با محلولی غلیظ از یک عامل فعال ­ساز مخلوط شده و مخلوط حاصل پس از خشک شدن، در شرایط اتمسفر بی ­اثر در یک کوره حرارت می ­بیند. از جمله مهمترین موادی که به عنوان عامل فعال ­ساز مورد استفاده قرار می ­گیرند، می­ توان به ترکیبات فلزات قلیایی یا قلیایی خاکی نظیر هیدروکسید پتاسیم، کربنات پتاسیم، کربنات سدیم، کلرید منیزیم و برخی اسیدها نظیر اسید فسفریک، اسید سولفوریک، کلرید آلومینیوم و کلرید روی اشاره کرد.

در اینجا نقش عامل فعال­ ساز، حذف آب از ساختار ماده اولیه و پایین آوردن دمای لازم برای کربونیزاسیون و ممانعت از تشکیل قطران در حین انجام فرآیند است که به ایجاد یک ساختار متخلخل در محصول کمک می­ کند. در این روش مشخصات ماده خام نظیر نوع و ابعاد دانه­ های آن، نوع عامل فعال ساز، نسبت اختلاط ماده خام با عامل فعال ­ساز (درصد تلقیح)، شرایط خشک کردن و گرمایش در کوره، در مشخصات و خواص محصول نهایی تاثیر قابل ملاحظه ­ای خواهد داشت. زغال فعال شده بدست آمده توسط این روش، دارای منافذ باز زیادی است و برای جذب مولکول­ های بزرگ بسیار مناسب است.

بدیهی است انتخاب روش فعال ­سازی، چگونگی تخلخل محصول را نیز تحت تاثیر قرار می ­دهد؛ بعنوان مثال مشخص شده است که روش فعال­ سازی فیزیکی اغلب حفره­ هایی به شکل مخروط ایجاد می­ کند به صورتی که قاعده مخروط در بالا قرار دارد در حالیکه روش فعال­ سازی شیمیایی منجر به تشکیل حفره ­هایی به شکل بطری می ­گردد.

مصارف و کاربرد زغال فعال

زغال فعال دارای کاربردهای زیادی است، از جمله مصارف آن:

  • تصفیه آب‌ها (آب شرب، آب آکواریوم‌ها، آب‎های صنعتی)، از نظر رنگ و بو و طعم
  • رنگ‌زدایی از قند و شکر
  • بازیافت طلا
  • به‌سازی رنگ و طعم در نوشیدنی‌ها و آب میوه‌ها
  • استفاده در دستگاه‌هایی مثل: تصفیه کننده‌های هوا، خوشبوکننده‌ها، تصفیه‌کننده‌های صنعتی و …
  • تهیه و تولید کربن فعال شده
  • تولید دارو

 

 


Warning: Use of undefined constant cmp - assumed 'cmp' (this will throw an Error in a future version of PHP) in /home/rozab/public_html/wp-content/plugins/automatic-tag-link/automatic-tag-link.php on line 83
کاربردهای کربن فعال

کاربردهای کربن فعال

کاربردهای کربن فعال

کاربردهای کربن فعال به عنوان یک جاذب با ظرفیت جذب بالا و قیمت پائین بسیار است. کربن فعال کاربردهای بسیار فراوانی را در فرآیندهای جذب از فاز مایع و یا فاز گاز یافته است. از جمله کاربردهای کربن فعال در جذب از فاز مایع می‌توان به رنگ‌بری از محلول شکر، تصفیه آب آشامیدنی، تصفیه پساب اشاره نمود. همچنین از کاربردهای کربن فعال در جذب از فاز گاز می‌توان به استفاده در ماسک‌­های گاز و سیستم های بازیافت حلال اشاره نمود. مواد اولیه مختلفی را می‌توان به عنوان ماده خام برای تولید زغال اکتیو به کار گرفت. مواد خام سلولزی نظیر چوب، پوست نارگیل، هسته میوه‌ها و سایر ضایعات کشاورزی، مواد خام کربنی نظیر زغال سنگ، کک نفتی، قیر قطران زغال سنگ و مواد خام پلیمری شامل ضایعات انواع لاستیک‌ها و پلاستیک‌ها را می‌توان نام برد.

کربن فعال Activated carbon

کربن فعال (زغال فعال)، کربن اکتیو یا کربن بلک (Activated Carbon) شکلی از کربن است که بر اثر عملیات پردازش، پوکی و سطح داخلی آن افزایش می‌یابد. این ترکیب به‌ دلیل مساحت داخلی قابل توجه، ساختار پوک و منفذی، ظرفیت جذب بالا، قابلیت فعال ‌سازی مجدد سطح و همچنین قیمت پائین در مقایسه با جاذب‌های غیرآلی مانند زئولیت، ماده­‌ی منحصر به‌ فردی می‌باشد. این ماده، در حقیقت شکل غیرگرافیتی کربن با فضاهای داخلی متخلخل و میکروکریستالی است.

کربن فعال از پیرولیز موادکربنی از قبیل چوب، زغال سنگ، هسته یا پوسته میوه‌ها مانند پوسته نارگیل حاصل می‌گردد.

زمانی که زغال یا همان charcoal در دمای بالا و در محیط خلأ و بدون اکسیژن حرارت داده می‌شود، توسط گرمادهی با گاز اکسید کننده یا مواد شیمیایی دیگر فعال شده و به پودری سیاه رنگ تبدیل می‌شود که همان کربن خالص است. زغال به دست آمده در مراحل بعدی تحت عملیات فعال‌سازی قرار می‌گیرد. پیرولیز موادکربنی، بدون حضور هوا، باعث تخریب مولکول‌های غیرآلی می‌شود که یک ماده پودری کربنی از آن ایجاد خواهد شد. جسم تولید شده دارای سطح ویژه و تخلخل بالایی است.

در نتیجه فعال شدن این زغال، قابلیت‌های آن افزایش پیدا می‌کند و می‌تواند مواد گوناگونی را جذب کند. کاربرد مهم و قابل اهمیت آنها در جداسازی بو، رنگ، مزه‌های غیردلخواه از آب در عملیات‌های خانگی و صنعتی، بازیافت حلال، تصفیه هوا به‌ویژه در رستوران‌ها، صنایع غذائی و شیمیائی می‌باشد.

به دلیل از بین رفتن خاصیت تصفیه کنندگی زغال بعد از مدتی مشخص شما باید نسبت به تعویض فیلتر اقدام نمایید. چرا که دیگر زغال موجود در فیلتر دستگاه شما قابلیت تصفیه آب را نخواهد داشت.

انواع زغال فعال

نحوه جذب کربن فعال

جذب در زغال فعال شده دارای 3 مرحله است:

  1. تماس ذرات آلاینده محلول در مایع ( آب) با ذرات زغال فعال شده
  2. پخش شدن ذرات آلاینده در شبکه متخلخل زغال فعال شده
  3. جذب ذرات آلاینده به زغال فعال شده و بوجود آمدن یک پیوند برگشت ناپذیر

این 3 مرحله همزمان رخ می‌دهند.

فرآیندهای فعال سازی کربن

سه فرایند اصلی که برای فعال‌سازی کربن در نظر گرفته می‌شود عبارتند از:

  1. فعال‌سازی با بخار
  2. فعال‌سازی با دی اکسید کربن
  3. فعال‌سازی شیمیایی

در میان سه روش بالا فعال‌سازی با بخار بهترین گزینه به لحاظ زیست محیطی و اقتصادی است درحالی‌که فعال‌سازی شیمیایی بیشترین سطح و تخلخل را حاصل می‌کند.

خصوصیات کربن اکتیو

با توحه به تنوع مواد اولیه و روش‌های تولیدگوناگون، کربن اکتیوهای مختلفی تهیه می‌شود که برای انتخاب صحیح،  توجه به خصوصیات آن مهم است.

سطح مخصوص

با استفاده ازمعادله Brunauer – Emmet – Teller و نیز بهره‌گیری ازگاز نیتروژن، مساحت حفره‌ها در شبکه کربن فعال بدست می‌آید. هر چه مساحت این حفره‌ها بیشتر باشد، تعداد مکان‌های جذب بیشتر خواهد بود. کربن فعال‌های گوناگون دارای مقادیر سطح ویژه مختلف از800 – 2500 m2/gr می‌باشند.

تخلخل

هر چقدر منافذ کربن اکتیو بیشتر باشد، کربن اکتیو فعال‌تر است. اندازه و شکل سوراخ‌های کربن اکتیو نیزدر پدیده جذب موثراست. قطر سوراخ‌های کربن اکتیو شامل منافذ ریز (قطر منافذ کمتر از 20 A˚ ) منافذ متوسط ( قطر منافذ 20-50 A˚ ) و منافذ درشت ( قطر منافذ بزرگتر از 50 A˚ )  می‌باشد. کربن اکتیو با منافذ ریز برای فاز گازی و با منافذ متوسط و درشت برای فاز مایع بکار می‌رود. منافذ درشت به عنوان ورودی، منافظ متوسط به عنوان مجاری انتقال و منافذ ریز به عنوان محل جذب عمل می‌کنند .

دانه بندی

کربن فعال درسایزهای مختلفی تولید می‌شود. ذرات کوچک‌تر عملکرد بهتری دارند ولی باعث افت فشار می‌شوند. به همین علت، انتخاب با مقایسه بین کوچک‌ترین ذرات ممکن و کمترین افت فشار مجاز انجام می‌شود.

به طور کلی کربن اکتیو به صورت پودر،گرانول و اشکال خاص می‌باشد.

سختی

سخت بودن کربن اکتیو مطلوب مشتری است.کربن‌های نرم به سادگی درحمل و نقل فرسوده می‌شوند. جریان طبیعی مایع و سیکل‌های پس زدن آن، سبب خرد شدن کربن اکتیو و در نتیجه باعث افت فشار در فیلتر و نیز صدمه به پمپ و تجهیزات می‌شود.

PH

یکی از خصوصیات کربن فعال میزان PH  آن می‌باشد. PH در پدیده جذب و نگهداری مواد جذب شده موثر می‌باشد.

وزن مخصوص

این مشخصه بستگی به ماده اولیه دارد. در مواردی که به روش غوطه‌وری از کربن اکتیو استفاده می‌شود وزن مخصوص حائز اهمیت است. بهتر است در بعضی موارد قبل از استفاده، برای بالا بردن وزن مخصوص، کربن اکتیو خیس گردد.

Iodine Number: عدد یدی بیانگر میزان تخلخل کربن فعال است که بوسیله جذب ید از محلول حاوی آن اندازه گیری می‌شود، و به صورت میلی‌گرم عنصر ید جذب شده به ازاء هر گرم از کربن فعال بیان می‌شود. با توجه به اندازه مولکول‌های ید می‌توان دریافت که، هر چه عدد یدی بالاتر باشد فعالیت کربن فعال بویژه در جذب مواد با وزن مولکول کمتر و با قطر کمتر از 20 آنگستروم بیشتر می‌باشد.

البته برای انتخاب کربن اکتیو، فاکتورهای دیگری مانند توانائی جذب انتخابی، عدد یدی، رطوبت و … مهم است.

کاربردهای کربن فعال

کاربردهای کربن فعال به عنوان یک جاذب با ظرفیت جذب بالا و قیمت پائین بسیار است. از جمله کاربردهای مهم و قابل اهمیت آن می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • استخراج فلز (بازیافت طلا)
  • تصفیه گاز (تصفیه هوا و گاز فشرده؛ حذف بخارات روغن، بو و دیگر هیدروکربن‌ها از هوا)
  • زیست محیطی (تصفیه آب ( آب شرب، آب آکواریوم‌ها، آب‌­های صنعتی) از نظر رنگ و بو و طعم؛ تصفیه هوا (استفاده در دستگاه‌­هایی مثل تصفیه کننده ‌های هوا، خوشبوکننده‌ها، تصفیه کننده­‌های صنعتی )؛ اندازه گیری غلظت رادون در هوا)
  • کاربردهای کربن فعال در کشاورزی (آفت کش؛ افزودنی خوراک دام؛ جذب رنگدانه­‌های رنگ قهوه­ای از کنسانتره انگور سفید)
  • کاربردهای کربن فعال در صنایع غذایی (رنگ‌بری از قند و شکر؛ بهسازی رنگ و طعم در نوشیدنی‌ها و آب میوه­ها)
  • کاربردهای کربن فعال در صنایع شیمیایی (جداسازی کربوهیدارت­‌ها؛ استفاده در ماسک­های گاز؛ فیلترهای هوای فشرده)
  • صنایع نفت‌، گاز و پتروشیمی ( جاذب؛ کاتالیست)
  • کاربردهای کربن فعال در زمینه پزشکی و دارویی:

کربن فعال برای درمان مسمومیت دارویی یا سموم خوراکی در ساعات اولیه پس از مصرف بکار می­‌رود. قرص یا کپسول کربن فعال در بسیاری از کشورها به عنوان یک دارو برای درمان اسهال، سوء هاضمه و نفخ استفاده می‌شود.

  • تهیه برخی از خمیردندان های سفید کننده دندان
  • کم‌شدنِ گاز معده
  • کاهش سطح کلسترول خون
  • درمان سوء مصرف مواد مخدر
  • تهیه برخی از محصولات زیبایی و آرایشی.

Warning: Use of undefined constant cmp - assumed 'cmp' (this will throw an Error in a future version of PHP) in /home/rozab/public_html/wp-content/plugins/automatic-tag-link/automatic-tag-link.php on line 83
کربن فعال

کربن فعال Activated carbon

کربن فعال Activated carbon

کربن فعال (زغال فعال) – کربن اکتیو یا کربن بلک (Activated Carbon) شکلی از کربن است که بر اثر عملیات پردازش، پوکی و سطح داخلی آن افزایش می‌یابد. این ترکیب به‌ دلیل مساحت داخلی قابل توجه، ساختار پوک و منفذی، ظرفیت جذب بالا، قابلیت فعال ‌سازی مجدد سطح و همچنین قیمت پائین در مقایسه با جاذب‌های غیرآلی مانند زئولیت، ماده­‌ی منحصر به‌ فردی می‌باشد. این ماده، در حقیقت شکل غیرگرافیتی کربن با فضاهای داخلی متخلخل و میکروکریستالی است.

کربن فعال به عنوان یک جاذب با ظرفیت جذب بالا و قیمت پائین، کاربردهای بسیار فراوانی را در فرآیندهای جذب از فاز مایع و یا فاز گاز یافته است. از جمله کاربردهای این ماده در جذب از فاز مایع می ­توان به رنگ‌بری از محلول شکر، تصفیه آب آشامیدنی، تصفیه پساب و در جذب از فاز گاز به استفاده در ماسک ­های گاز و سیستم های بازیافت حلال اشاره نمود. مواد اولیه مختلفی را می‌توان به عنوان ماده خام برای تولید این محصول بکار گرفت که از میان آنها مواد خام سلولزی نظیر چوب، پوست نارگیل، هسته میوه‌ها و سایر ضایعات کشاورزی، مواد خام کربنی نظیر زغال سنگ، کک نفتی، قیر قطران زغال سنگ و مواد خام پلیمری شامل ضایعات انواع لاستیک‌ها و پلاستیک‌ها را می‌توان نام برد.

کربن فعال

کربن فعال از پیرولیز موادکربنی از قبیل چوب، زغال سنگ، هسته یا پوسته میوه‌ها مانند پوسته نارگیل حاصل می‌گردد.

زمانی که زغال یا همان charcoal در دمای بالا و در محیط خلأ و بدون اکسیژن حرارت داده می‌شود، توسط گرمادهی با گاز اکسید کننده یا مواد شیمیایی دیگر فعال شده و به پودری سیاه رنگ تبدیل می‌شود که همان کربن خالص است. زغال به دست آمده در مراحل بعدی تحت عملیات فعال‌سازی قرار می‌گیرد. پیرولیز موادکربنی، بدون حضور هوا، باعث تخریب مولکول‌های غیرآلی می‌شود که یک ماده پودری کربنی از آن ایجاد خواهد شد. جسم تولید شده دارای سطح ویژه و تخلخل بالایی است.

در نتیجه فعال شدن این زغال، قابلیت‌های آن افزایش پیدا می‌کند و می‌تواند مواد گوناگونی را جذب کند. کاربرد مهم و قابل اهمیت آنها در جداسازی بو، رنگ، مزه‌های غیردلخواه از آب در عملیات‌های خانگی و صنعتی، بازیافت حلال، تصفیه هوا به‌ویژه در رستوران‌ها، صنایع غذائی و شیمیائی می‌باشد.

به دلیل از بین رفتن خاصیت تصفیه کنندگی زغال بعد از مدتی مشخص شما باید نسبت به تعویض فیلتر اقدام نمایید. چرا که دیگر زغال موجود در فیلتر دستگاه شما قابلیت تصفیه آب را نخواهد داشت.

فرآیندهای فعال سازی کربن

سه فرایند اصلی که برای فعال‌سازی کربن در نظر گرفته می‌شود عبارتند از:

  1. فعال‌سازی با بخار
  2. فعال‌سازی با دی اکسید کربن
  3. فعال‌سازی شیمیایی

در میان سه روش بالا فعال‌سازی با بخار بهترین گزینه به لحاظ زیست محیطی و اقتصادی است درحالی‌که فعال‌سازی شیمیایی بیشترین سطح و تخلخل را حاصل می‌کند.

خصوصیات کربن اکتیو

با توحه به تنوع مواد اولیه و روش‌های تولیدگوناگون، کربن اکتیوهای مختلفی تهیه می‌شود که برای انتخاب صحیح،  توجه به خصوصیات آن مهم است.

سطح مخصوص:

با استفاده ازمعادله Brunauer – Emmet – Teller و نیز بهره‌گیری ازگاز نیتروژن، مساحت حفره‌ها در شبکه کربن فعال بدست می‌آید. هر چه مساحت این حفره‌ها بیشتر باشد، تعداد مکان‌های جذب بیشتر خواهد بود. کربن فعال‌های گوناگون دارای مقادیر سطح ویژه مختلف از800 – 2500 m2/gr می‌باشند.

تخلخل:

هر چقدر منافذ کربن اکتیو بیشتر باشد، کربن اکتیو فعال‌تر است. اندازه و شکل سوراخ‌های کربن اکتیو نیزدر پدیده جذب موثراست. قطر سوراخ‌های کربن اکتیو شامل منافذ ریز (قطر منافذ کمتر از 20 A˚ ) منافذ متوسط ( قطر منافذ 20-50 A˚ ) و منافذ درشت ( قطر منافذ بزرگتر از 50 A˚ )  می‌باشد. کربن اکتیو با منافذ ریز برای فاز گازی و با منافذ متوسط و درشت برای فاز مایع بکار می‌رود. منافذ درشت به عنوان ورودی، منافظ متوسط به عنوان مجاری انتقال و منافذ ریز به عنوان محل جذب عمل می‌کنند .

دانه بندی:

کربن فعال درسایزهای مختلفی تولید می‌شود. ذرات کوچک‌تر عملکرد بهتری دارند ولی باعث افت فشار می‌شوند. به همین علت، انتخاب با مقایسه بین کوچک‌ترین ذرات ممکن و کمترین افت فشار مجاز انجام می‌شود.

به طور کلی کربن اکتیو به صورت پودر،گرانول و اشکال خاص می‌باشد.

سختی:

سخت بودن کربن اکتیو مطلوب مشتری است.کربن‌های نرم به سادگی درحمل و نقل فرسوده می‌شوند. جریان طبیعی مایع و سیکل‌های پس زدن آن، سبب خرد شدن کربن اکتیو و در نتیجه باعث افت فشار در فیلتر و نیز صدمه به پمپ و تجهیزات می‌شود.

PH  :

یکی از خصوصیات کربن فعال میزان PH  آن می‌باشد. PH در پدیده جذب و نگهداری مواد جذب شده موثر می‌باشد.

وزن مخصوص:

این مشخصه بستگی به ماده اولیه دارد. در مواردی که به روش غوطه‌وری از کربن اکتیو استفاده می‌شود وزن مخصوص حائز اهمیت است. بهتر است در بعضی موارد قبل از استفاده، برای بالا بردن وزن مخصوص، کربن اکتیو خیس گردد.

Iodine Number:

عدد یدی بیانگر میزان تخلخل کربن فعال است که بوسیله جذب ید از محلول حاوی آن اندازه گیری می‌شود، و به صورت میلی‌گرم عنصر ید جذب شده به ازاء هر گرم از کربن فعال بیان می‌شود. با توجه به اندازه مولکول‌های ید می‌توان دریافت که، هر چه عدد یدی بالاتر باشد فعالیت کربن فعال بویژه در جذب مواد با وزن مولکول کمتر و با قطر کمتر از 20 آنگستروم بیشتر می‌باشد.

البته برای انتخاب کربن اکتیو، فاکتورهای دیگری مانند توانائی جذب انتخابی، عدد یدی، رطوبت و … مهم است.

کاربردهای کربن فعال

کربن فعال بعنوان یک جاذب با ظرفیت جذب بالا و قیمت پایین، کاربردهای بسیار فراوانی یافته است. کاربرد مهم و قابل اهمیت آن عبارت است از:

  • استخراج فلز (بازیافت طلا)
  • تصفیه گاز (تصفیه هوا و گاز فشرده؛ حذف بخارات روغن، بو و دیگر هیدروکربن‌ها از هوا)
  • زیست محیطی (تصفیه آب ( آب شرب، آب آکواریوم‌ها، آب‌­های صنعتی) از نظر رنگ و بو و طعم؛ تصفیه هوا (استفاده در دستگاه‌­هایی مثل تصفیه کننده ‌های هوا، خوشبوکننده‌ها، تصفیه کننده­‌های صنعتی )؛ اندازه گیری غلظت رادون در هوا)
  • کشاورزی (آفت کش؛ افزودنی خوراک دام؛ جذب رنگدانه­‌های رنگ قهوه­ای از کنسانتره انگور سفید)
  • صنایع غذایی (رنگ‌بری از قند و شکر؛ بهسازی رنگ و طعم در نوشیدنی‌ها و آب میوه­ها)
  • صنایع شیمیایی (جداسازی کربوهیدارت­‌ها؛ استفاده در ماسک­های گاز؛ فیلترهای هوای فشرده)
  • صنایع نفت‌، گاز و پتروشیمی ( جاذب؛ کاتالیست)
  • کاربردهای پزشکی و دارویی:

کربن فعال برای درمان مسمومیت دارویی یا سموم خوراکی در ساعات اولیه پس از مصرف بکار می­‌رود. قرص یا کپسول کربن فعال در بسیاری از کشورها به عنوان یک دارو برای درمان اسهال، سوء هاضمه و نفخ استفاده می‌شود.

  • تهیه برخی از خمیردندان های سفید کننده دندان
  • کم‌شدنِ گاز معده
  • کاهش سطح کلسترول خون
  • درمان سوء مصرف مواد مخدر
  • تهیه برخی از محصولات زیبایی و آرایشی

فرایندهای فعال‌سازی کربن

سه فرایند اصلی برای فعال‌سازی کربن در نظر گرفته می‌شودکه عبارتند از:

  1. فعال‌سازی با بخار
  2. فعال‌سازی با دی‌اکسید کربن
  3. فعال‌سازی شیمیایی

Warning: Use of undefined constant cmp - assumed 'cmp' (this will throw an Error in a future version of PHP) in /home/rozab/public_html/wp-content/plugins/automatic-tag-link/automatic-tag-link.php on line 83
کربن اکتیو

کربن اکتیو

کربن اکتیو Activated carbon

کربن اکتیو یا زغال فعال پودری کاملاً سیاه رنگ، بدون بو و بدون طعم است که از مواد دارای کربن مانند چوب به دست می‌آید. زمانی که زغال یا همان charcoal در دمای بالا و در محیط خلأ و بدون اکسیژن حرارت داده می‌شود، توسط گرمادهی با گاز اکسید کننده یا مواد شیمیایی دیگر فعال شده و به پودری سیاه رنگ تبدیل می‌شود که همان کربن خالص است. در نتیجه فعال شدن این زغال، قابلیت‌های آن افزایش پیدا می‌کند و می‌تواند مواد گوناگونی را جذب کند.

در واقع کربن اکتیو لطفاً کلمه «جدیدترین» را حذف نمایید و شماره موبایل را قرار دهید به گروهی از مواد کربنی با پوکی و سطح داخلی بالا اطلاق می‌شود که به‌دلیل مساحت داخلی قابل توجه، ساختار پوک و منفذی، ظرفیت جذب بالا، قابلیت فعال‌سازی مجدد سطح و همچنین قیمت پائین در مقایسه با جاذب‌های غیرآلی مانند زئولیتیک، ماده منحصربه‌فردی می‌باشند. کاربرد مهم و قابل اهمیت آنها در جداسازی بو، رنگ، مزه‌های غیردلخواه از آب در عملیات‌های خانگی و صنعتی، بازیافت حلال، تصفیه هوا به‌ویژه در رستوران‌ها، صنایع غذائی و شیمیائی می‌باشد.

به دلیل از بین رفتن خاصیت تصفیه کنندگی زغال بعد از مدتی مشخص شما باید نسبت به تعویض فیلتر اقدام نمایید. چرا که دیگر زغال موجود در فیلتر دستگاه شما قابلیت تصفیه آب را نخواهد داشت.

کربن اکتیو

کربن اکتیو از پیرولیز مواد کربنی از قبیل چوب، زغال سنگ، هسته یا پوسته میوه‌ها مانند پوسته نارگیل حاصل می‌گردد. زغال به دست آمده در مراحل بعدی تحت عملیات فعال‌سازی قرار می‌گیرد. پیرولیز موادکربنی، بدون حضور هوا، باعث تخریب مولکول‌های غیرآلی می‌شود که یک ماده پودری کربنی از آن ایجاد خواهد شد. جسم تولید شده دارای سطح ویژه و تخلخل بالایی است. سه فرایند اصلی که برای فعال‌سازی کربن در نظر گرفته می‌شود عبارتند از:

  1. فعال‌سازی با بخار
  2. فعال‌سازی با دی اکسید کربن
  3. فعال‌سازی شیمیایی

در میان سه روش بالا فعال‌سازی با بخار بهترین گزینه به لحاظ زیست محیطی و اقتصادی است درحالی‌که فعال‌سازی شیمیایی بیشترین سطح و تخلخل را حاصل می‌کند.

کاربردهای کربن اکتیو

کربن اکتیو بعنوان یک جاذب با ظرفیت جذب بالا و قیمت پایین، کاربردهای بسیار فراوانی یافته است. کاربرد مهم و قابل اهمیت آن عبارت است از:

  • استخراج فلز:

بازیافت طلا

تصفیه هوا و گاز فشرده

حذف بخارات روغن، بو و دیگر هیدروکربن‌ها از هوا

  • زیست محیطی:

تصفیه آب ( آب شرب، آب آکواریوم‌ها، آب‌­های صنعتی) از نظر رنگ و بو و طعم

تصفیه هوا (استفاده در دستگاه‌­هایی مثل تصفیه کننده‌های هوا، خوشبوکننده‌ها، تصفیه کننده­‌های صنعتی )

اندازه گیری غلظت رادون در هوا

  • کشاورزی:

آفت‌کش

افزودنی خوراک دام

جذب رنگدانه­‌های رنگ قهوه­‌ای از کنسانتره انگور سفید

  • صنایع غذایی:

رنگ‌بری از قند و شکر

بهسازی رنگ و طعم در نوشیدنی‌ها و آب میوه­‌ها

  • صنایع شیمیایی:

جداسازی کربوهیدارت­‌ها

استفاده در ماسک­‌های گاز

فیلترهای هوای فشرده

  • صنایع نفت‌، گاز و پتروشیمی:

جاذب

کاتالیست

  • کاربردهای پزشکی و دارویی:

کربن فعال برای درمان مسمومیت دارویی یا سموم خوراکی در ساعات اولیه پس از مصرف بکار می­‌رود. قرص یا کپسول کربن فعال در بسیاری از کشورها به عنوان یک دارو برای درمان اسهال، سوء هاضمه و نفخ استفاده می‌شود.

  • تهیه برخی از خمیردندان های سفید کننده دندان
  • کم‌شدنِ گاز معده
  • کاهش سطح کلسترول خون
  • درمان سوء مصرف مواد مخدر
  • تهیه برخی از محصولات زیبایی و آرایشی

موارد مصرف دارویی

برای درمان مسمومیت دارویی یا سموم خوراکی در ساعات اولیه پس از مصرف بکار میرود.

مکانیسم اثر

کربن فعال به دلیل داشتن خلل و فرج با اتصال به داروها و سموم موجود در لوله گوارشی جذب آنها را مختل می‌کند.

متابولیسم دارو

مصرف آن خوراکی و جذب آن بسیار اندک است.

عوارض جانبی

سوء جذب و اسهال، تداخل در جذب سایر داروهای خوراکی.

فرایندهای فعال‌سازی کربن

سه فرایند اصلی برای فعال‌سازی کربن در نظر گرفته می‌شودکه عبارتند از:

  1. فعال‌سازی با بخار
  2. فعال‌سازی با دی‌اکسید کربن
  3. فعال‌سازی شیمیایی

 


Warning: Use of undefined constant cmp - assumed 'cmp' (this will throw an Error in a future version of PHP) in /home/rozab/public_html/wp-content/plugins/automatic-tag-link/automatic-tag-link.php on line 83
زغال فعال

زغال فعال چیست؟

زغال فعال چیست؟

زغال فعال یا کربن اکتیو پودری کاملاً سیاه رنگ، بدون بو و بدون طعم است که از زغال یعنی مواد دارای کربن مانند چوب به دست می‌آید. زمانی که زغال یا همان charcoal در دمای بالا و در محیط خلأ و بدون اکسیژن حرارت داده می‌شود، توسط گرمادهی با گاز اکسید کننده یا مواد شیمیایی دیگر فعال شده و به پودری سیاه رنگ تبدیل می‌شود که همان کربن خالص است. در نتیجه فعال شدن این زغال، قابلیت‌های آن افزایش پیدا می‌کند و می‌تواند مواد گوناگونی را جذب کند.

زغال فعال یا کربن اکتیو با زغال‌هایی که در دسترس عموم قرار دارد و برای آتش منقل‌های کباب‌پزی و مصارف دیگر کاربرد دارد بسیار متفاوت است. عنصر اصلی تشکیل دهنده زغال کربن است. زغال فعال نوعی زغال است که دارای سوراخ و روزنه‌های بسیار ریز است و توانایی عبور دادن مواد مایع مانند آب را از داخل خود دارد.یکی از عمده‌ترین تفاوت‌های میان زغال فعال و زغال معمولی وجود همین روزنه‌ها در داخل آن است.

کاربرد زغال فعال

زغال فعال کاربردهای فراوانی دارد از جمله : دستگاه‌های تصفیه آب، برخی دستگاه‌های تصفیه هوا، برخی از خمیردندان‌ها، برخی از محصولات زیبایی و آرایشی، بازیافت طلا، آبمیوه‌ها و نوشیدنی‌های صنعتی و …

اگر به فیلترهای تصفیه آب دستگاه‌های تصفیه آب خانگی دقت کنید می‌توانید کربن فعال را در آن به راحتی ببینید. به دلیل از بین رفتن خاصیت تصفیه کنندگی زغال بعد از مدتی مشخص شما باید نسبت به تعویض فیلتر اقدام نمایید. چرا که دیگر زغال موجود در فیلتر دستگاه شما قابلیت تصفیه آب را نخواهد داشت. در برخی از ماسک‌های فیلتردار تصفیه هوا نیز کربن فعال وجود دارد.

کاربردهای کربن فعال

  • فیلترهای دستگاه های تصفیه آب
  • فیلتر های برخی از دستگاه های تصفیه هوا
  • تهیه برخی از خمیردندان های سفید کننده دندان
  • کم‌شدنِ گاز معده
  • درمان مسمومیت غذایی
  • کاهش سطح کلسترول خون
  • درمان سوء مصرف مواد مخدر
  • تهیه برخی از محصولات زیبایی و آرایشی
  • بازیافت طلا و ..

فرایندهای فعال‌سازی کربن

سه فرایند اصلی برای فعال‌سازی کربن در نظر گرفته می‌شودکه عبارتند از:

  1. فعال‌سازی با بخار
  2. فعال‌سازی با دی‌اکسید کربن
  3. فعال‌سازی شیمیایی

در میان سه روش بالا فعال‌سازی با بخار بهترین گزینه به لحاظ زیست محیطی و اقتصادی است درحالی‌که فعال‌سازی شیمیایی بیشترین سطح و تخلخل را حاصل می‌کند.


Warning: Use of undefined constant cmp - assumed 'cmp' (this will throw an Error in a future version of PHP) in /home/rozab/public_html/wp-content/plugins/automatic-tag-link/automatic-tag-link.php on line 83

کربن اکتیو( زغال فعال)

کربن اکتیو[۱]

کربن اکتیو یا کربن فعال به گروهی از مواد کربنی با پوکی و سطح داخلی بالا اطلاق می‌شود که به دلیل مساحت داخلی قابل توجه، ساختار پوک و منفذی، ظرفیت جذب بالا، قابلیت فعال‌سازی مجدد سطح و همچنین قیمت پائین در مقایسه با جاذب‌های غیرآلی مانند زئولیتیک، ماده منحصر به فردی می‌باشند. کاربرد مهم و قابل اهمیت آنها در جداسازی بو، رنگ، مزه‌های غیر دلخواه از آب در عملیات‌های خانگی و صنعتی، بازیافت حلال، تصفیه هوا، صنایع غذایی و شیمیایی می‌باشد.

اصول ساخت زغال فعال

اصول و فنون گوناگونی در ساخت و تولید زغالهای فعال شده وجود دارد که به ۳ اصل بستگی دارد.

الف) نوع ماده اولیه

ب) مشخصات فیزیکی مورد نظر برای محصول (زغال فعال شده)

ج) مشخصات جذبی برای کاربردهای مختلف.
کربن‌اکتیوشده مواداورگانیک را ازمحیط اطرافش جذب می‌کند , که عمل انتقال آلاینده از فازمایع (آب) به فاز جامد (کربن) صورت می‌گیرد.

نیروی جاذبه ای باعث تشکیل یک پیوند بین آلاینده و کربن و چسبیدن آنها به هم می شود.
علاوه بر این باکتری‌هایی به سطح خارجی زغال فعال شده می‌چسبند و بخشی از آلاینده‌ها را جذب و مصرف می‌کنند.

کربن اکتیو گرانولی

کربن اکتیو گرانولی معمولا برای حذف کلر و ترکیبات آلی و مواد ضد عفونی کننده در منابع آب استفاده می‌شود. کربن فعال یک تکنیک تصفیه آب موفق است بدلیل ماهیت چند منظوره و اینکه هیچ ماده دیگری را در فرایند تصفیه به آب اضافه نمی کند. کربن فعال اغلب از زغال سنگ تولید می شود. البته گریدهایی با پایه سلولوزی که از پوسته نارگیل، گردو و بادامو پسته هستند نیز تولید می گردد. ساختار کربن اکتیو به گونه ای است که سطح فعال وسیعی دارد. کربن اکتیو یک ماده غیر قطبی است که مواد غیر قطبی آلی را می تواند جذب کند. کربن اکتیو در فاز آبی و گازی بسیار موثر است و برای خالص سازی و تصفیه به کار می رود.

به دلیل از بین رفتن خاصیت تصفیه کنندگی زغال بعد از مدتی مشخص شما باید نسبت به تعویض فیلتر اقدام نمایید چرا که دیگر زغال موجود در فیلتر دستگاه شما قابلیت تصفیه آب را نخواهد داشت.در برخی از ماسک های فیلتر دار تصفیه هوا نیز زغال فعال وجود دارد.

کربن اکتیو علاوه بر آن که باعث بهبود طعم آب می‌شود طعم آب را بهبود می بخشد و آسیب هایی که ممکن است از این مواد به بدن برسد کاهش می دهد بلکه از اکسیداسیون سایر واحد های تصفیه آب مانند ممبران های RO در برابر مواد اکسید کننده موجود در آب خام هم جلوگیری می کند.

پارامترهای موثر در قدرت عمل کربن اکتیو

  1. اندازه حفره موجود در ساختار کربن اکتیو
  2. عدد یدی
  3. سختی‌اش
  4. دانسیته ظاهری
    فیلتر های کربن اکتیو از جنس کربن استیل، استیل و یا مخازن FRP هستند.

    شیر آلات و اتصلات و لوله کشی هاجزء تجهیزات این فیلتر ها می باشند.

اثر کربن اکتیو پودری در تصفیه فاضلاب

فاضلاب شهری و صنعتی حاوی آلودگی‌ها و ناخالصی های زیادی هستند که به گروه های گوناگونی می توان تقسیم کرد( از جمله مواد محلول و غیر محلول، مواد آلی که به سادگی تجزیه می شوند، مواد آلی پایدار و مقاوم در برابر تجزیه پذیری، مواد مغذی گیاهی، فلزات سنگین و نمک‌ها). هدف از تصفیه فاضلاب، حذف این ناخالصی های نامطلوب و بازگردان، به وضعیت کیفی آب طبیعی است.

آلودگی ها معمولا با روش های پیش تصفیه مثل انعقاد و ته نشینی و یا روش های بیولوژیکی از بین می روند. کربن اکتیو معمولا در آخرین مرحله از فرایند برای حذف ناخالصی ها و آلودگی هایی که به سختی از بین می روند مانند میکرو ذرات دارویی استفاده می گردد.

کربن اکتیو بصورت پودری یا گرانولی برای موارد ذیل به کار می رود:

الف) حذف مواد شیمیایی آلی و رنگ دانه‌ها

ب) کاهش ذرات بسیار ریز مانند مواد شیمیایی یا دارویی؛

مزایای استفاده از کربن اکتیو پودری در انعطاف پذیری مقدار مصرف مطابق با آلودگی فاضلاب و یا آب و کاهش هزینه های تصفیه به دلیل مخازن هوادهی و حوضچه های ته نشینی ثانویه می باشد. در حال حاضر این قضیه با مطالعات مستقلی که در زمینه های میکرو آلاینده های صورت گرفته، به اثبات رسیده است.

تصفیه فاضلاب به طور معمول با روش های فیزیکی( حذف مواد درشت)، شفاف سازی اولیه، مرحله بیولوژیکی و در یک راکتور تماسی یک انعثاد و جذب نهایی صورت می گیرد. یک بخشی از کربن اکتیو با روش ته نشینی از فاضلاب جدا می گردد و مجددا به چرخه تصفیه فاضلاب بر می گردد( به واحد هوادهی بیولوژیکی).

زمان تماس بین کربن اکتیو و لجن فعال اغلب ۲۰ تا ۶۰ دقیقه است..

 

 

[۱] Activated Carbon<a href=کربن اکتیو" width="300" height="220" srcset="http://roz-ab.ir/wp-content/uploads/2017/12/تصویر-شاخص-300x220.jpg 300w, http://roz-ab.ir/wp-content/uploads/2017/12/تصویر-شاخص-768x562.jpg 768w, http://roz-ab.ir/wp-content/uploads/2017/12/تصویر-شاخص-1030x754.jpg 1030w, http://roz-ab.ir/wp-content/uploads/2017/12/تصویر-شاخص-1500x1099.jpg 1500w, http://roz-ab.ir/wp-content/uploads/2017/12/تصویر-شاخص-705x516.jpg 705w, http://roz-ab.ir/wp-content/uploads/2017/12/تصویر-شاخص-450x330.jpg 450w" sizes="(max-width: 300px) 100vw, 300px" />