کربن فعال نوعی کربن است که برای افزایش سطح و تخلخل آن، فرآوری می شود. این عامل باعث می شود که کربن فعال یک جاذب موثر باشد؛ یعنی می تواند مولکولهای دیگر را روی سطح خود جذب کند و نگه دارد. کربن فعال در کاربردهای مختلفی از جمله تصفیه آب، تصفیه هوا و کنترل بو استفاده می شود. این یک راه حل بسیار مقرون به صرفه برای صنایع مختلف است؛ زیرا به راحتی تهیه می شود و می تواند از مواد پایه ای که از چوب، زغال سنگ یا پوسته نارگیل است، تشکیل شود. در ادامه علاوه بر توضیحی کلی از چیستی، به پنج کاربرد کاربن فعال نیز خواهیم پرداخت.
در این مطلب موضوعات زیر را مطالعه خواهید کرد:
کربن فعال چیست
کربن فعال یک ماده بسیار متخلخل است که برای حذف آلاینده ها از آب، هوا، مایعات و گازها استفاده می شود. این ترکیب می تواند شبکه ای منافذ ریز را ایجاد می کند که انواع آلودگیها مانند کلر، فلزات سنگین، آلاینده های آلی، ترکیبات آلی فرار (VOCs)، گرد و خاک، گرده، سولفید هیدروژن، مونوکسید کربن، آمونیاک، فلزات گرانبها را به دام بیندازد و حذف کند. انواع مختلفی از کربن فعال را می توان برای فیلتر کردن گازها به کار برد.
کربن فعال (که ذغال فعال، زغال سنگ فعال یا Activated Carbon نیز می نامیم) یک جاذب بسیار مفید است. کربن فعال یک ماده مبتنی بر کربن است که برای به حداکثر رساندن خواص جذبی آن فرآوری شده است و یک ماده جاذب برتر تولید می کند. بسته به ماده منبع و روشهای فرآوری مورد استفاده برای تولید کربن فعال، خواص فیزیکی و شیمیایی محصول نهایی و کاربرد کربن فعال می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد.
کربنهای فعال پودری معمولاً در محدوده اندازه ذرات 5 تا 150 آنگستروم قرار می گیرند. کربن فعال پودری یا Powdered Activated Carbon معمولاً در برنامه های کاربردی جذب فاز مایع استفاده می شود و هزینه های پردازش و انعطاف پذیری در عملیات را کاهش می دهد. کربنهای فعال گرانولی (GAC) به این دلیل محبوب هستند که حمل و نقل تمیز را ارائه می دهند و بیشتر از PACها عمر می کنند. علاوه بر این، آنها استحکام (سختی) بهبود یافته ای را ارائه می دهند و می توان آنها را بازسازی و دوباره استفاده کرد.
شناخت پنج کاربرد مهم کربن فعال
همانطور که گفته شد، کربن فعال ترکیبی بسیار مهم و کاربردی است که در صنایع گوناگون خصوصا در تصفیه آبها نقش به سزایی دارد. در ادامه به پنج مورد از مهمترین کاربردهای کربن فعال در صنایع گوناگون خواهیم پرداخت.
تصفیه آب با استفاده از فیلترهای کربن
در قرن نوزدهم، اولین گزارشها و آزمایشها در انظار عمومی ظاهر شد. همچنین توانایی و کاربرد کربن فعال را در خنثی کردن سموم بالقوه کشنده نشان می داد. زغال سنگ قبلاً توسط چندین قوم باستانی مانند مصریان و یونانیان توصیف و تأثیرات آن در مبارزه با مسمومیت برای سرخپوستان آمریکایی نیز آشکار بود. زغال چوب فعال (CA) ماده ای است که از سوزاندن کنترل شده انواع خاصی از چوب به دست می آید و می تواند از پوسته نارگیل و سایر بقایای سبزیجات و همچنین بقایای چوب پنبه تهیه شود. این ماده بسیار متخلخل با فیلترعالی، بو زدایی و حذف مواد سمی و رادیواکتیو، به طور گسترده در صنایع شیمیایی، غذایی، دارویی، در سیستمهای تصفیه آب استفاده می شود. استفاده از کربن فعال برای حذف ناخالصیهای مضر، چه در تصفیه آب یا هوا، ضروری است.
کربن فعال در صنایع غذایی
اولین کاربرد کربن فعال در بخش صنعت مواد غذایی بود. به لطف ویژگیهای جذب، کربن فعال را می توان برای جذب طیف گسترده ای از مولکولهای موجود در مواد غذایی مایع استفاده کرد که آن را به یک ابزار ضروری برای صنایع غذایی تبدیل می کند. به طور خلاصه، کربن فعال در صنایع غذایی با هدف حذف ترکیبات نامطلوب احتمالی، بهبود ظاهر و افزایش کیفیت استفاده می شود.
کربن فعال در معادن
شناخته شده ترین کاربرد کربن فعال در بخش معدن برای استخراج و بازیافت طلا (Au) است، اگرچه برای برخی دیگر از فلزات گرانبها نیز استفاده می شود. در صنعت بازیافت طلا، سه روش اصلی برای استخراج فلز وجود دارد که همگی از کربن فعال دانه ای در بازیابی طلا از محلولهای شیرابه سیانید استفاده می کنند.
کربن فعال در صنعت آرایشی
استفاده از کربن فعال در محصولات آرایشی جزو مهمترین کاربردهای آن محسوب می شود. زغال فعال یک ترکیب جدید و همه جانبه برای زیبایی است که می تواند به روشهای مختلف برای پوست، مو و سلامت استفاده شود. کربن فعال دارای خواص فوق العاده برای زیبایی پوست و مو است که آن را به یکی از بهترین مواد طبیعی در مراقبت از پوست و مو تبدیل می کند. زغال فعال می تواند به شما کمک کند الگوی رشد طبیعی مو را بازگردانید، در واقع رشد را تسریع می کند.
کربن فعال در نیروگاه
کاربرد کربن فعال در نیروگاه بسیار مهم و کلیدی است. چرا که این ماده مانند اسفنج عمل و مواد سمی را جذب می کند. به لطف این فرآیند، نیروگاه با سوخت زغال سنگ، انتشار جیوه خود را به میزان دو سوم کاهش می دهد.
سوالات متداول پنج کاربرد کربن فعال
1- آیا زغال فعال برای همه بی خطر است؟
طبق کاربرد کربن فعال، این ماده ممکن است خطرناک باشد. اگر از داروهای تجویزی استفاده می کنید، به شما توصیه می شود که از مصرف آن خودداری کنید. زغال چوب فعال ممکن است قدرت و اثربخشی داروی شما را کاهش دهد.
2- آیا کربن فعال سالم است؟
کاربرد کربن فعال و اثرات آن به روده شما محدود می شود. هیچ مدرکی وجود ندارد که از مصرف منظم زغال فعال به عنوان مضر یا مفید بودن حمایت کند. در یک فرد سالم، سم زدایی به طور موثری توسط بدن از طریق اندامهایی مانند کبد و کلیه انجام می شود.
3- زغال فعال چه عوارضی دارد؟
هیچ مقاله معتبر و علمی در مورد کاربرد کربن فعال و استفاده طولانی مدت از آن، در سطوح محصولات سلامتی و سم زدایی وجود ندارد. مصرف کربن فعال در سطوح پایین احتمالاً عوارض جانبی کمی دارد.
4- زغال فعال برای چه مواردی استفاده می شود؟
مهمترین کاربرد کربن فعال، استفاده از آن در حوزه پزشکی است که برای درمان بیش از حد دارو یا مسمومیتهای دارویی استفاده می شود. این ترکیب اثرات بالقوه مضر برای بیمار را به حداقل می رساند. شرکت بازرگانی کیمیا تجارت تات یکی بهترین مراکز فروش کربن فعال در کشور می باشد.
5- کربن فعال چگونه استخراج می شود؟
کاربرد کربن فعال در صنایع مختلف از جمله پزشکی، آرایشی، غذایی به چشم می آید. زغال چوب در دمای حدود 275 درجه سانتی گراد و کربن فعال در دمای 500 تا 900 درجه سانتی گراد تولید می شود.
