مبدأ امتزاز الكربون المنشط

1. اعتمادًا على بنية مسامها الخاصة

الكربون المنشط نوع من مواد الكربون الميكروكريستالية، يتكون أساسًا من مادة كربونية سوداء اللون، ذات بنية مسامية داخلية متطورة، ومساحة سطحية كبيرة، وقدرة امتصاص عالية. يحتوي الكربون المنشط على عدد كبير من المسامات الميكروية غير المرئية، حيث تتسع مساحة سطح غرام واحد منه لتصل إلى 800-1500 متر مربع. أي أن مساحة السطح الداخلي للمسامات في جزيء كربون منشط بحجم حبة أرز قد تعادل مساحة غرفة معيشة. هذه البنية المسامية المتطورة، الشبيهة ببنية الشعيرات الدموية البشرية، هي ما يمنح الكربون المنشط أداء امتصاص ممتاز.

الامتزاز بالكربون المنشط هو عملية تراكم الغاز أو السائل على سطح الكربون المنشط، وهو مادة صلبة خاملة. تُستخدم هذه العملية لإزالة الملوثات الذائبة المتنوعة من الماء والهواء والتيارات الغازية.

2. قوة الامتزاز بين الجزيئات

تُعرف أيضًا باسم "جاذبية فان دير فالس". على الرغم من أن سرعة الحركة الجزيئية تتأثر بدرجة الحرارة والمادة، إلا أنها تتحرك دائمًا في البيئة الدقيقة. يلتصق جزيء بالكربون المنشط بسبب التجاذب المتبادل بين الجزيئات، فعندما ينجذب جزيء إلى داخل مسام الكربون المنشط، يؤدي هذا التجاذب إلى انجذاب المزيد من الجزيئات حتى تمتلئ مسام الكربون المنشط.

مبدأ امتزاز الكربون المنشط: تتشكل طبقة سطحية على جزيئات الكربون المنشط تُوازن تركيز المواد العضوية، مما يؤدي إلى امتزاز الشوائب العضوية عليها، فيُعطي الكربون المنشط في البداية فعالية امتزاز عالية. ولكن مع مرور الوقت، تضعف قدرة الكربون المنشط على الامتزاز بدرجات متفاوتة، ويقل تأثير الامتزاز. إذا كانت مياه حوض السمك عكرة أو تحتوي على نسبة عالية من المواد العضوية، فسيفقد الكربون المنشط وظيفته في الترشيح سريعًا. لذا، يجب تنظيف الكربون المنشط أو استبداله بانتظام.