ماذا تعرف عن الكربون المنشط؟

ما المقصود بالكربون المنشط؟

الكربون المنشط هو مادة طبيعية معالجة تحتوي على نسبة عالية من الكربون. على سبيل المثال، يعد الفحم أو الخشب أو جوز الهند من المواد الخام المثالية لهذا الغرض. يتمتع المنتج الناتج بمسامية عالية ويمكنه امتصاص جزيئات الملوثات وحبسها، وبالتالي تنقية الهواء والغازات والسوائل.

ما هي الأشكال التي يمكن توفير الكربون المنشط بها؟

يمكن تصنيع الكربون المنشط تجاريًا في أشكال حبيبية ومكعبات ومسحوق. يتم تعريف أحجام مختلفة لتطبيقات مختلفة. على سبيل المثال، في معالجة الهواء أو الغاز، يكون تقييد التدفق مستوردًا، ولذلك يتم استخدام الجسيمات الخشنة لتقليل فقدان الضغط. في معالجة السوائل، حيث تكون عملية الإزالة أبطأ، يتم استخدام جزيئات أصغر لتحسين معدل أو حركية عملية التنقية.

كيف يعمل الكربون المنشط؟

يعمل الكربون المنشط عن طريق عملية الامتزاز. وهذا هو انجذاب الجزيء إلى السطح الداخلي الواسع للكربون بواسطة قوى ضعيفة تعرف باسم قوى لندن. يتم الاحتفاظ بالجزيء في مكانه ولا يمكن إزالته، إلا إذا تغيرت ظروف العملية، على سبيل المثال التسخين أو الضغط. يمكن أن يكون هذا مفيدًا حيث يمكن استخدام الكربون المنشط لتركيز المواد على سطحه والتي يمكن تجريدها واستعادتها لاحقًا. يعد استخدام الكربون المنشط لاستعادة الذهب أحد الأمثلة الشائعة على ذلك.

في بعض الحالات، تتم معالجة الكربون المنشط كيميائيًا لإزالة الملوثات وفي هذه الحالة لا يتم استرداد المركب المتفاعل الناتج بشكل عام.

كما أن سطح الكربون المنشط ليس خاملًا تمامًا، ويمكن تحقيق مجموعة متنوعة من العمليات التحفيزية باستخدام مساحة السطح الداخلية الممتدة المتاحة والاستفادة منها.

ما هو الكربون المنشط في التطبيقات؟

للكربون المنشط العديد من الاستخدامات المختلفة بدءًا من الترشيح وحتى التنقية وما بعدها.

في السنوات الأخيرة، زادت حدة وتواتر مشكلات التذوق والرائحة في مياه الشرب في جميع أنحاء العالم. وبعيدًا عن المشكلة الجمالية بالنسبة للمستهلك، فإن هذا يؤدي دائمًا إلى خلق حالة من عدم اليقين بشأن جودة المياه وسلامتها. المركبات المسؤولة عن مشاكل التذوق والرائحة يمكن أن يكون لها أصل بشري (تصريفات صناعية أو بلدية) أو أصل بيولوجي. وفي الحالة الأخيرة، يتم إنتاجها بواسطة كائنات مجهرية مثل البكتيريا الزرقاء.

المركبان الأكثر شيوعًا هما الجيوسمين و2-ميثيليزوبورنيول (MIB). غالبًا ما يتم إنتاج الجيوسمين، الذي له رائحة ترابية، بواسطة البكتيريا الزرقاء العوالق (المعلقة في الماء). يتم إنتاج MIB، الذي له رائحة عفنة، في أغلب الأحيان في الأغشية الحيوية التي تتطور على الصخور والنباتات المائية والرواسب. يتم الكشف عن هذه المركبات بواسطة الخلايا الشمية البشرية بتركيزات منخفضة للغاية، حتى في نطاق بضعة أجزاء لكل تريليون (جزء لكل تريليون، أو نانوغرام / لتر).

عادةً لا تستطيع طرق معالجة المياه التقليدية إزالة MIB وgeosmin إلى ما دون عتبات الطعم والرائحة، مما يؤدي إلى استخدام الكربون المنشط لهذا التطبيق. إحدى الطرق الشائعة للاستخدام هي استخدام مسحوق الكربون المنشط (PAC)، والذي يتم جرعاته في مجرى الماء على أساس موسمي للتحكم في مشاكل الطعم والرائحة.