الكربون المنشط

الكربون المنشط، الذي يُطلق عليه أحيانًا الفحم المنشط، هو مادة ماصة فريدة من نوعها تُقدر ببنيتها المسامية للغاية التي تسمح لها بالتقاط المواد والاحتفاظ بها بشكل فعال.

يستخدم على نطاق واسع في عدد من الصناعات لإزالة المكونات غير المرغوب فيها من السوائل أو الغازات، ويمكن تطبيق الكربون المنشط على عدد لا نهاية له من التطبيقات التي تتطلب إزالة الملوثات أو المواد غير المرغوب فيها، من تنقية الماء والهواء، إلى معالجة التربة، وحتى الذهب. استعادة.

المقدمة هنا لمحة عامة عن هذه المواد المتنوعة بشكل لا يصدق.

ما هو الكربون المنشط؟
الكربون المنشط عبارة عن مادة تعتمد على الكربون وتمت معالجتها لتعظيم خصائصها الامتصاصية، مما ينتج عنه مادة ماصة فائقة.

يتميز الكربون المنشط ببنية مسام مثيرة للإعجاب تجعله يتمتع بمساحة سطحية عالية جدًا لالتقاط المواد والاحتفاظ بها، ويمكن إنتاجه من عدد من المواد العضوية الغنية بالكربون، بما في ذلك:

قذائف جوز الهند
خشب
الفحم
الخث
وأكثر…
اعتمادًا على المادة المصدر وطرق المعالجة المستخدمة لإنتاج الكربون المنشط، يمكن أن تختلف الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمنتج النهائي بشكل كبير.² وهذا يخلق مصفوفة من إمكانيات الاختلاف في الكربون المنتج تجاريًا، مع توفر مئات الأصناف. ولهذا السبب، فإن الكربون المنشط المنتج تجاريًا متخصص بدرجة عالية لتحقيق أفضل النتائج لتطبيق معين.

على الرغم من هذا الاختلاف، هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الكربون المنشط المنتج:

مسحوق الكربون المنشط (PAC)

يقع مسحوق الكربون المنشط بشكل عام في نطاق حجم الجسيمات من 5 إلى 150 أنجستروم، مع توفر بعض الأحجام البعيدة. تُستخدم عادةً PAC في تطبيقات امتصاص الطور السائل وتوفر تكاليف معالجة منخفضة ومرونة في التشغيل.

الكربون المنشط الحبيبي (GAC)

تتراوح أحجام الكربون المنشط الحبيبي بشكل عام من 0.2 مم إلى 5 مم ويمكن استخدامه في تطبيقات الطور الغازي والسائل. تحظى GACs بشعبية لأنها توفر معالجة نظيفة وتميل إلى الاستمرار لفترة أطول من PACs.

بالإضافة إلى ذلك، فهي توفر قوة (صلابة) محسنة ويمكن تجديدها وإعادة استخدامها.

الكربون المنشط المبثوق (EAC)

الكربون المنشط المبثوق عبارة عن منتج حبيبي أسطواني يتراوح حجمه من 1 مم إلى 5 مم. تُستخدم عادةً في تفاعلات الطور الغازي، وهي عبارة عن كربون منشط للخدمة الشاقة نتيجة لعملية البثق.

أنواع إضافية

تشمل الأنواع الإضافية من الكربون المنشط ما يلي:

حبة الكربون المنشط
الكربون المشرب
البوليمر المغلفة الكربون
أقمشة الكربون المنشط
ألياف الكربون المنشط
خصائص الكربون المنشط
عند اختيار الكربون المنشط لتطبيق معين، ينبغي النظر في مجموعة متنوعة من الخصائص:

هيكل المسام

يختلف هيكل المسام للكربون المنشط ويعود ذلك إلى حد كبير إلى المادة المصدر وطريقة الإنتاج.¹ إن هيكل المسام، مع القوى الجذابة، هو ما يسمح بحدوث الامتزاز.

صلابة / كشط

تعتبر الصلابة/التآكل أيضًا عاملاً رئيسيًا في الاختيار. تتطلب العديد من التطبيقات أن يكون للكربون المنشط قوة جسيمات عالية ومقاومة للتآكل (تقسيم المواد إلى دقائق). يتمتع الكربون المنشط المنتج من قشور جوز الهند بأعلى صلابة من الكربون المنشط.4

خصائص الامتزاز

تشمل الخصائص الامتصاصية للكربون المنشط عدة خصائص، بما في ذلك القدرة على الامتزاز، ومعدل الامتزاز، والفعالية الشاملة للكربون المنشط.4

اعتمادا على التطبيق (السائل أو الغاز)، يمكن الإشارة إلى هذه الخصائص من خلال عدد من العوامل، بما في ذلك رقم اليود، ومساحة السطح، ونشاط رابع كلوريد الكربون (CTC).4

الكثافة الظاهرية

في حين أن الكثافة الظاهرة لن تؤثر على الامتزاز لكل وحدة وزن، فإنها ستؤثر على الامتزاز لكل وحدة حجم.4

رُطُوبَة

ومن الناحية المثالية، يجب أن تقع كمية الرطوبة الفيزيائية الموجودة داخل الكربون المنشط في حدود 3-6%.4

محتوى الرماد

يعد محتوى الرماد في الكربون المنشط مقياسًا للجزء الخامل وغير المتبلور وغير العضوي وغير القابل للاستخدام من المادة. من الناحية المثالية، سيكون محتوى الرماد منخفضًا قدر الإمكان، حيث تزداد جودة الكربون المنشط مع انخفاض محتوى الرماد. 4