Ο ενεργός άνθρακας, που μερικές φορές ονομάζεται ενεργός άνθρακας, είναι ένα μοναδικό προσροφητικό που εκτιμάται για την εξαιρετικά πορώδη δομή του που του επιτρέπει να συλλαμβάνει και να συγκρατεί αποτελεσματικά υλικά.
Χρησιμοποιείται ευρέως σε μια σειρά από βιομηχανίες για την απομάκρυνση ανεπιθύμητων συστατικών από υγρά ή αέρια, ο ενεργός άνθρακας μπορεί να εφαρμοστεί σε έναν ατελείωτο αριθμό εφαρμογών που απαιτούν την απομάκρυνση ρύπων ή ανεπιθύμητων υλικών, από τον καθαρισμό του νερού και του αέρα έως την αποκατάσταση του εδάφους, ακόμη και την ανάκτηση χρυσού.
Εδώ παρέχεται μια επισκόπηση αυτού του απίστευτα ποικίλου υλικού.
ΤΙ ΕΙΝΑΙ Ο ΕΝΕΡΓΟΣ ΑΝΘΡΑΚΑΣ;
Ο ενεργός άνθρακας είναι ένα υλικό με βάση τον άνθρακα που έχει υποστεί επεξεργασία για να μεγιστοποιήσει τις προσροφητικές του ιδιότητες, αποδίδοντας ένα ανώτερο προσροφητικό υλικό.
Ο ενεργός άνθρακας διαθέτει μια εντυπωσιακή δομή πόρων που του επιτρέπει να έχει πολύ μεγάλη επιφάνεια στην οποία μπορεί να συλλαμβάνει και να συγκρατεί υλικά και μπορεί να παραχθεί από μια σειρά από οργανικά υλικά πλούσια σε άνθρακα, όπως:
Κελύφη καρύδας
Ξύλο
Ανθρακας
Τύρφη
Και περισσότερα…
Ανάλογα με το αρχικό υλικό και τις μεθόδους επεξεργασίας που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ενεργού άνθρακα, οι φυσικές και χημικές ιδιότητες του τελικού προϊόντος μπορεί να διαφέρουν σημαντικά.² Αυτό δημιουργεί έναν πίνακα δυνατοτήτων για διακύμανση στους εμπορικά παραγόμενους άνθρακες, με εκατοντάδες διαθέσιμες ποικιλίες. Εξαιτίας αυτού, οι εμπορικά παραγόμενοι ενεργοί άνθρακες είναι ιδιαίτερα εξειδικευμένοι για την επίτευξη των καλύτερων αποτελεσμάτων για μια δεδομένη εφαρμογή.
Παρά την ποικιλία αυτή, υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι ενεργού άνθρακα που παράγονται:
Σκόνη ενεργού άνθρακα (PAC)
Οι κονιοποιημένοι ενεργοί άνθρακες έχουν γενικά μέγεθος σωματιδίων από 5 έως 150 Å, με διαθέσιμα και ορισμένα ακραία μεγέθη. Οι PAC χρησιμοποιούνται συνήθως σε εφαρμογές προσρόφησης υγρής φάσης και προσφέρουν μειωμένο κόστος επεξεργασίας και ευελιξία στη λειτουργία.
Κοκκώδης ενεργός άνθρακας (GAC)
Οι κοκκώδεις ενεργοί άνθρακες κυμαίνονται γενικά σε μεγέθη σωματιδίων από 0,2 mm έως 5 mm και μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο σε αέρια όσο και σε υγρή φάση. Οι GAC είναι δημοφιλείς επειδή προσφέρουν καθαρό χειρισμό και τείνουν να διαρκούν περισσότερο από τους PAC.
Επιπλέον, προσφέρουν βελτιωμένη αντοχή (σκληρότητα) και μπορούν να αναγεννηθούν και να επαναχρησιμοποιηθούν.
Εξωθημένος ενεργός άνθρακας (EAC)
Οι εξωθημένοι ενεργοί άνθρακες είναι κυλινδρικά προϊόντα σε μορφή σφαιριδίων με μέγεθος που κυμαίνεται από 1 mm έως 5 mm. Συνήθως χρησιμοποιούνται σε αντιδράσεις αέριας φάσης και είναι ενεργοί άνθρακας βαρέως τύπου ως αποτέλεσμα της διαδικασίας εξώθησης.
Πρόσθετοι τύποι
Πρόσθετες ποικιλίες ενεργού άνθρακα περιλαμβάνουν:
Ενεργός Άνθρακας με Χάντρες
Εμποτισμένος άνθρακας
Άνθρακας με επικάλυψη πολυμερούς
Πανιά ενεργού άνθρακα
Ίνες ενεργού άνθρακα
ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΕΝΕΡΓΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ
Κατά την επιλογή ενός ενεργού άνθρακα για μια συγκεκριμένη εφαρμογή, θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη μια ποικιλία χαρακτηριστικών:
Δομή πόρων
Η δομή των πόρων του ενεργού άνθρακα ποικίλλει και είναι σε μεγάλο βαθμό αποτέλεσμα του αρχικού υλικού και της μεθόδου παραγωγής.¹ Η δομή των πόρων, σε συνδυασμό με τις ελκτικές δυνάμεις, είναι αυτό που επιτρέπει την προσρόφηση.
Σκληρότητα/Τριβή
Η σκληρότητα/τριβή είναι επίσης ένας βασικός παράγοντας στην επιλογή. Πολλές εφαρμογές απαιτούν ο ενεργός άνθρακας να έχει υψηλή αντοχή στα σωματίδια και αντοχή στην τριβή (τη διάσπαση του υλικού σε λεπτά σωματίδια). Ο ενεργός άνθρακας που παράγεται από κελύφη καρύδας έχει την υψηλότερη σκληρότητα από τους ενεργούς άνθρακες.4
Προσροφητικές Ιδιότητες
Οι απορροφητικές ιδιότητες του ενεργού άνθρακα περιλαμβάνουν διάφορα χαρακτηριστικά, όπως η προσροφητική ικανότητα, ο ρυθμός προσρόφησης και η συνολική αποτελεσματικότητα του ενεργού άνθρακα.4
Ανάλογα με την εφαρμογή (υγρό ή αέριο), αυτές οι ιδιότητες μπορεί να υποδεικνύονται από διάφορους παράγοντες, όπως ο αριθμός ιωδίου, η επιφάνεια και η δραστικότητα τετραχλωράνθρακα (CTC).4
Φαινομενική πυκνότητα
Ενώ η φαινομενική πυκνότητα δεν θα επηρεάσει την προσρόφηση ανά μονάδα βάρους, θα επηρεάσει την προσρόφηση ανά μονάδα όγκου.4
Υγρασία
Ιδανικά, η ποσότητα φυσικής υγρασίας που περιέχεται στον ενεργό άνθρακα θα πρέπει να κυμαίνεται μεταξύ 3-6%.4
Περιεκτικότητα σε τέφρα
Η περιεκτικότητα σε τέφρα του ενεργού άνθρακα είναι ένα μέτρο του αδρανούς, άμορφου, ανόργανου και άχρηστου μέρους του υλικού. Η περιεκτικότητα σε τέφρα θα πρέπει ιδανικά να είναι όσο το δυνατόν χαμηλότερη, καθώς η ποιότητα του ενεργού άνθρακα αυξάνεται καθώς μειώνεται η περιεκτικότητα σε τέφρα. 4
Ώρα δημοσίευσης: 15 Ιουλίου 2022