ماذا يقصد بالكربون المنشط؟
الكربون المنشط مادة طبيعية مُعالجة غنية بالكربون. على سبيل المثال، يُعد الفحم أو الخشب أو جوز الهند مواد خام مثالية لهذا الغرض. يتميز المنتج الناتج بمسامية عالية، وقادر على امتصاص جزيئات الملوثات واحتجازها، مما يُنقي الهواء والغازات والسوائل.
ما هي الأشكال التي يمكن توفير الكربون النشط بها؟
يمكن تصنيع الكربون المنشط تجاريًا على شكل حبيبات، وحبيبات، ومساحيق. وتُحدد أحجام مختلفة لتطبيقات مختلفة. على سبيل المثال، في معالجة الهواء أو الغاز، يكون تقييد التدفق أمرًا بالغ الأهمية، ولذلك تُستخدم جزيئات خشنة لتقليل فقدان الضغط. أما في معالجة السوائل، حيث تكون عملية الإزالة أبطأ، فتُستخدم جزيئات أدق لتحسين سرعة عملية التنقية، أو حركيتها.
كيف يعمل الكربون النشط؟
يعمل الكربون المنشط بعملية الامتزاز. وهي عملية جذب جزيء إلى السطح الداخلي الواسع للكربون بواسطة قوى ضعيفة، تُعرف بقوى لندن. يبقى الجزيء ثابتًا في مكانه ولا يمكن إزالته إلا إذا تغيرت ظروف العملية، كالتسخين أو الضغط مثلًا. يُعد هذا مفيدًا، إذ يُمكن استخدام الكربون المنشط لتركيز المواد على سطحه، والتي يمكن تجريدها واستعادتها لاحقًا. يُعد استخدام الكربون المنشط في استعادة الذهب مثالًا شائعًا على ذلك.
في بعض الحالات، يتم معالجة الكربون المنشط كيميائيًا لإزالة الملوثات، وفي هذه الحالة لا يتم عادةً استعادة المركب المتفاعل الناتج.
كما أن سطح الكربون المنشط ليس خاملاً تمامًا، ويمكن تحقيق مجموعة متنوعة من العمليات التحفيزية باستخدام والاستفادة من مساحة السطح الداخلية الممتدة المتاحة.
ما هو الكربون النشط في التطبيقات؟
للكربون المنشط العديد من الاستخدامات المختلفة بدءًا من الترشيح إلى التنقية وما بعد ذلك.
في السنوات الأخيرة، ازدادت حدة وتواتر مشاكل الطعم والرائحة في مياه الشرب حول العالم. وإلى جانب المشكلة الجمالية التي تواجه المستهلك، يُثير هذا الأمر شكوكًا حول جودة المياه وسلامتها. وقد تكون المركبات المسؤولة عن مشاكل الطعم والرائحة ذات منشأ بشري (مثل المخلفات الصناعية أو البلدية) أو بيولوجية. وفي الحالة الأخيرة، تُنتجها كائنات مجهرية مثل البكتيريا الزرقاء.
المركبان الأكثر شيوعًا هما الجيوسمين و2-ميثيل إيزوبورنيول (MIB). غالبًا ما تُنتج البكتيريا الزرقاء العوالقية (المعلقة في الماء) الجيوسمين، ذو الرائحة الترابية. أما MIB، ذو الرائحة العفنة، فيُنتج غالبًا في الأغشية الحيوية التي تنمو على الصخور والنباتات المائية والرواسب. تكتشف الخلايا الشمية البشرية هذه المركبات بتركيزات منخفضة جدًا، حتى في نطاق بضعة أجزاء من التريليون (ppt، أو نانوغرام/لتر).
عادةً ما تعجز طرق معالجة المياه التقليدية عن إزالة MIB والجيوسمين إلى ما دون مستوى الطعم والرائحة المطلوبين، مما يؤدي إلى استخدام الكربون المنشط في هذا التطبيق. ومن الطرق الشائعة استخدام الكربون المنشط المسحوق (PAC)، الذي يُضاف إلى مجرى الماء موسميًا للتحكم في مشاكل الطعم والرائحة.
وقت النشر: ١٠ مارس ٢٠٢٢