• فارسی

کربن فعال (کربن اکتیو)

نام‌های دیگر: کربن اکتیو ،زغال فعال

فرمول شیمیایی: C

کربن فعال چیست

کربن فعال که با نام زغال فعال نیز شناخته می‌شود پودری سیاه رنگ، بدون مزه و بو است. زغال فعال از زغال استخوان، زغال سنگ، کک نفتی یا مشتقات چوبی مانند خاک اره و پوست تولید می‌شود.

زغال به دلیل گرمادهی زغال در محیطی بدون اکسیژن و در دمای بالا ساختار داخلی آن تغییر می‌یابد و کربن اکتیو تولید می‌شود. کربن اکتیو به دست آمده حاصل این تغییرات دارای سطح متخلخل و منافذ بیشتری در مقایسه با زغال معمولی است.

 پس از فعال شدن زغال اکتیو قابلیت‌های آن افزایش می‌یابد در نتیجه مواد بسیاری را جذب می‌کند. در صورت پودر کردن زغال امکان استفاده از آن در سطوح گسترده‌تری فراهم می‌شود. از این رو زغال فعال را به عنوان جدیدترین و بی خطرترین سم زدا می‌شناسند. 

کربن فعال به ۳ صورت پودری، اکسترود و گرانول تولید می‌شود.

 پودری: دارای ذرات کوچک‌تر، سطح خارجی گسترده‌تر و در نتیجه افشت فشار بسیار زیاد می‌باشد.

 مدادی یا اکسترود: دارای ظاهری استوانه‌ایی که با ترکیب زغال پودری و پیوند دهنده ساخته می‌شود. 

 گرانول: دارای ذرات درشت‌تر، سطح بیرونی کوچکتر و سرعت زیاد نفوذ سیالات و گازها می‌باشند. در نتیجه بهترین گزینه برای استفاده در تصفیه آب، جدا کردن عناصر موجود در جریان مایعات و بوزدایی است.

انواع کربن فعال

با ویژگی‌های پلی آلومینیوم کلراید هم آشنا شوید

 

روش تولید کربن فعال

زغال فعال از مواد دارای کربن مانند بامبو، چوب، پوست نارگیل و الیاف آن، زغال سنگ، زغال قهوه‌ای و … تولید می‌شود. در ادامه این قسمت با ما همراه باشید تا نحوه تولید کربن اکتیو با پوست نارگیل و زغال سنگ را برای شما توضیح دهیم. 

استفاده از زغال سنگ (Coal-based Activated Carbon)

در تولید کربن فعال از زغال سنگ، آن را به شکل پودر یا گرانول درمی‌آورند. برای تولید زغال فعال ابتدا بخار آب را از روی زغال سنگ عبور می‌دهند، با این کار بر روی سطح زغال منافذ زیادی تولید می‌شود که از آن‌ها کربن فعال به دست می‌آید. زغال فعالی که از این روش به دست می‌آید در مصارف تصفیه گاز، آب آشامیدنی و فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرد. 

 استفاده از پوست نارگیل (Coconut Shell-based Activated Carbon)

زغال فعالی که در این روش تولید می‌شود، گرد و غبار کمتری دارد. همچنین این نوع زغال فعال سختی بیشتری نسبت به کربن فعال تولید شده در روش‌های دیگر دارد به همین دلیل این روش کربن فعال بهتری برای تصفیه آب خواهد بود.

در این روش طی دو فرآیند زغال فعال تولید می‌شود. در فرآیند اول، با کربنیزه کردن پوست نارگیل، کربن را فعال می‌کنند و نوعی توده کربنی با حفره‌های بسیار ریز بر روی سطح آن به وجود می‌آید. در فرآیند دوم، این توده کربنی را با قرار دادن در معرض دمای ۱۱۰۰ درجه سانتی‌گرادی و بخار آب فعال می‌کنند.

در این فرآیند، دما و مقدار زمانی که طول می‌کشد تا حفره‌ها ایجاد شوند بسیار حائز اهمیت است.

کاربرد کربن فعال

کاربرد کربن فعال

از کربن فعال در کرم‌های مراقبت از پوست و محصولات بهداشتی استفاده می‌شود. همچنین ماسک‌هایی که به نام ماسک زغال یا بلک ماسک در بازار وجود دارند از زغال فعال تهیه شده‌اند. زغال فعال در کرم‌های لایه بردار نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد و منافذ پوستی را از آلودگی پاک می‌کند و نیز سبب کوچک‌تر شدن این منافذ می‌شود.

شامپوهایی که دارای کربن فعال در ترکیب خود هستند نیز پاک‌کنندگی بیشتری دارند و باعث حجم‌دهی به موها می‌شوند. 

از زغال فعال در صنایع غذایی نیز استفاده می‌شود. این ماده به عنوان نوعی رنگ‌زدا در آب میوه‌ها استفاده می‌شود. همچنین با استفاده از این ماده بو و مزه قندهایی مثل لاکتوز، فروکتوز و … کنترل می‌شود. 

از کربن اکیتو در تصفیه پساب و آب نیز به صورت پودری و گرانول بسته به کاربرد آن استفاده می‌شود. در سال‌های اخیر این ماده برای تصفیه آب شرب، آب‌های زیرزمینی و … مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین در تصفیه پساب برای حذف باکتری‌ها و مواد خطرناک به کار برده می‌شود. 

از این ماده در رنگ‌زدایی نیز استفاده می‌شود. این موارد شامل رنگ‌زدایی از مایعات دارای شکر، رنگ‌زدایی از ادویه‌ها، بوزدایی و رنگ‌زدایی از ژلاتین، رنگ‌زدایی از پارافین، وکس، گلیسیرین، وازلین، اسید‌های آلی و آنزیم‌ها، تصفیه روغن‌های حیوانی و گیاهی، تصفیه محلول‌های مورد استفاده در تولید گلوکز و دیگر تولیدات نشاسته‌ای می‌شوند.

خصوصیات کربن فعال

با ویژگی‌های اسید بوراکس هم آشنا شوید

 

نکات ایمنی 

همانطور که گفتیم کربن اکیتو بی خطر است. با این وجود ممکن است در برخی موارد نادر عوارض جانبی داشته باشد. از این برای جلوگیری از عوارضی مانند تهوع ، یبوست و مدفوع سیاه رنگ رعایت نکات ایمنی الزامی است.

عوارض حادتر شامل انسداد روده‌ها، مشکلات ریوی و تنفس سخت است. برای مثال کربن فعال در بیماران مبتلا به پورفیری واریگات (یک بیماری پوستی ژنتیکی و بسیار نادر) باعث تشدید مشکلات گوارشی، روده و سیستم عصبی می‌شود.

در مجموع هنگام سروکار داشتن با کربن اکتیو نکات ایمنی زیر را رعایت فرمایید:

  • افراد باردار یا مادران شیرده باید قبل از استفاده از زغال فعال با متخصص بهداشت مشورت نمایند.
  • افرادی که دچار انسداد روده یا کندی سرعت حرکت مواد غذایی در روده هستند تحت هیچ شرایطی نباید از زغال فعال استفاده کنند.
  • از آنجایی که زغال فعال عناصر موجود در روده و معده را جذب می‌نماید نباید آن را همزمان با داروهای بلعیدنی و جویدنی مصرف نمود. زیرا باعث کاهش اثر دارو می‌شود. بنابراین بهتر است حداقل ۶۰ دقیقه بعد از دارو از زغال فعال استفاده نمایید.

نکته مهم: اگرچه تاکنون عوارض جانبی خطرناکی برای مصرف کربن فعال اعلام نشده است اما لازم است قبل از مصرف آن حتما به پزشک مراجعه کنید.

کربن اکتیو چيست و موارد مصرف آن چیست؟

مقدمه

کربن فعال (کربن اکتیو) یکی از مواد شیمیایی مهم و کاربردی در صنایع مختلف است که به دلیل خواص منحصر به فرد خود، به عنوان یک جاذب مؤثر شناخته می‌شود. این ماده به طور خاص به دلیل ساختار متخلخل و سطح بالای ویژه‌ اش، توانایی جذب و نگهداری انواع مواد شیمیایی، گازها و آلاینده‌ها را دارد.

کربن فعال به طور گسترده در تصفیه آب و هوا، صنعت داروسازی، صنایع غذایی و حتی در تولید باتری‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. ویژگی‌های بارز این ماده، مانند تخلخل زیاد و سطح جذب بالا، آن را به یک گزینه مناسب برای کاربردهای مختلف تبدیل کرده است.

فرآیند تولید کربن فعال شامل مراحل خاصی از جمله کربن سازی و فعال سازی است که به آن اجازه می‌دهد تا به شکل بهینه‌ای برای جذب مواد مختلف آماده شود. این ماده نه تنها در صنایع، بلکه در زندگی روزمره نیز کاربردهای متنوعی دارد، از فیلترهای خانگی گرفته تا استفاده در محصولات بهداشتی و آرایشی.

در این متن، به بررسی ویژگی‌ها، کاربرد ها و فرآیند تولید کربن فعال خواهیم پرداخت تا درک بهتری از اهمیت و نقش این ماده در زندگی روزمره و صنایع مختلف به دست آوریم.

کربن فعال(کربن اکتیو) چیست؟

کربن فعال (یا کربن اکتیو) نوعی کربن است که به دلیل ساختار خاص و تخلخل بالای خود، دارای ویژگی‌های جاذبی بسیار مؤثری است. این ماده به طور عمده برای جذب و نگهداری انواع مواد شیمیایی، گازها و آلاینده‌ها به کار می‌رود.

ویژگی‌های کربن فعال:

  • تخلخل بالا: کربن فعال دارای ساختار متخلخل است که به آن اجازه می‌دهد تا مقادیر زیادی از مواد را جذب کند.
  • سطح ویژه بزرگ: این ماده دارای سطحی بسیار بزرگ است که به آن امکان می‌دهد تا با مولکول‌های مختلف به خوبی تعامل داشته باشد.
  • قابلیت جذب بالا: کربن فعال می‌تواند انواع مختلفی از مواد، از جمله گازها، بخارات و مایعات را جذب کند.

فرآیند تولید:

کربن فعال معمولاً از مواد اولیه ای مانند چوب، زغال سنگ، یا پوسته نارگیل تولید می‌شود. فرآیند تولید آن شامل مراحل زیر است:

  • کربن سازی: در این مرحله، مواد اولیه در دماهای بالا و در شرایط کم اکسیژن قرار می‌گیرند تا کربن خالص تولید شود.
  • فعال سازی: در این مرحله، کربن تولید شده تحت تأثیر بخار آب یا گازهای خاص قرار می‌گیرد تا تخلخل و سطح ویژه آن افزایش یابد.

کاربرد ها:

کربن فعال در صنایع مختلفی از جمله تصفیه آب و هوا، صنعت داروسازی، صنایع غذایی و تولید باتری‌ها به کار می‌رود. همچنین، در زندگی روزمره نیز در فیلترهای خانگی و محصولات بهداشتی و آرایشی استفاده می‌شود.

به طور کلی، کربن فعال به عنوان یک ماده جاذب مؤثر، نقش مهمی در بهبود کیفیت آب و هوا و همچنین در فرآیندهای صنعتی ایفا می‌کند.

موارد مصرف کربن فعال (کربن اکتیو) چیست؟

کربن فعال (کربن اکتیو) به دلیل ویژگی‌های جاذبی بسیار بالای خود، در صنایع و کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. در زیر به برخی از مهم‌ترین موارد مصرف کربن فعال اشاره می‌شود:

تصفیه آب

  • حذف آلاینده‌ها: کربن فعال به عنوان یک جاذب مؤثر برای حذف مواد شیمیایی، کلر، طعم و بوی نامطبوع از آب استفاده می‌شود.
  • تصفیه آب آشامیدنی: در فیلترهای آب خانگی و صنعتی برای بهبود کیفیت آب آشامیدنی به کار می‌رود.

تصفیه هوا

  • جذب گازهای آلاینده: در فیلترهای هوا برای حذف گازهای مضر، بوی نامطبوع و مواد شیمیایی موجود در هوا استفاده می‌شود.
  • کنترل بوی نامطبوع: در صنایع مختلف مانند صنایع غذایی و دارویی برای کنترل بوی نامطبوع به کار می‌رود.

صنعت داروسازی

  • جداسازی و خالص سازی مواد: در تولید داروها و مکمل‌ های غذایی برای جداسازی و خالص سازی مواد فعال استفاده می‌شود.
  • حذف ناخالصی‌ ها: در فرآیند تولید دارو برای حذف ناخالصی‌ ها و بهبود کیفیت محصول نهایی به کار می‌رود.

صنایع غذایی

  • حذف رنگ و طعم: در فرآوری مواد غذایی برای حذف رنگ‌ها، طعم ها و بوهای نامطبوع استفاده می‌شود.
  • تصفیه روغن‌ ها: در تصفیه روغن‌ های خوراکی برای حذف ناخالصی‌ ها و بهبود کیفیت روغن به کار می‌رود.

تولید باتری

  • جذب گازها: در تولید باتری‌های لیتیوم یونی برای جذب گازهای مضر و بهبود عملکرد باتری استفاده می‌شود.

محصولات بهداشتی و آرایشی

  • فیلتر کردن آلودگی‌ ها: در تولید محصولات بهداشتی و آرایشی برای حذف آلودگی‌ ها و ناخالصی‌ ها به کار می‌رود.
  • ماسک‌ های صورت: در ماسک‌ های صورت و محصولات مراقبت از پوست برای جذب آلودگی‌ ها و سموم استفاده می‌شود.

صنایع شیمیایی

  • جذب مواد شیمیایی: در فرآیندهای شیمیایی برای جذب و جداسازی مواد شیمیایی مختلف به کار می‌رود.

کاربردهای صنعتی

  • بازیافت حلال‌ ها: در بازیافت حلال‌ ها و مواد شیمیایی برای جداسازی و بازیابی مواد به کار می‌رود.

کربن فعال به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، در بسیاری از صنایع و کاربرد ها به عنوان یک جاذب مؤثر و کارآمد شناخته می‌شود و نقش مهمی در بهبود کیفیت محصولات و فرآیندها ایفا می‌کند.

نکات مهم

در زیر به نکات مهم درباره کربن فعال (کربن اکتیو) و کاربردهای آن اشاره می‌شود:

تخلخل بالا:

کربن فعال دارای ساختار متخلخل است که سطح ویژه بسیار بالایی دارد و به آن اجازه می‌دهد تا مقادیر زیادی از مواد را جذب کند.

قابلیت جذب:

این ماده می‌تواند انواع مختلفی از مواد شیمیایی، گازها و بخارات را به خود جذب کند.

کربن سازی:

این فرآیند شامل حرارت دادن مواد اولیه (چوب، زغال سنگ، پوسته نارگیل) در شرایط کم اکسیژن است.

فعال سازی:

در این مرحله، کربن تولید شده تحت تأثیر بخار آب یا گازهای خاص قرار می‌گیرد تا تخلخل و سطح ویژه آن افزایش یابد.

تصفیه آب و هوا:

استفاده در فیلترهای آب و هوا برای حذف آلاینده‌ها و بهبود کیفیت.

صنعت داروسازی:

جداسازی و خالص سازی مواد شیمیایی و دارویی.

صنایع غذایی:

حذف ناخالصی‌ ها و بهبود کیفیت محصولات غذایی.

تولید باتری:

بهبود عملکرد باتری‌های لیتیوم یونی از طریق جذب گازهای مضر.

اقتصادی:

کربن فعال به عنوان یک جاذب مؤثر هزینه‌های تصفیه را کاهش می‌دهد.

محیط زیستی:

بهبود کیفیت آب و هوا و کاهش آلودگی‌ های محیط زیست.

استفاده صحیح:

در هنگام استفاده از کربن فعال، باید به دستورالعمل‌ها و نکات ایمنی توجه شود.

نگهداری:

کربن فعال باید در شرایط خشک و دور از آلودگی نگهداری شود تا کارایی آن حفظ شود.

ماسک‌ های صورت:

کربن فعال به عنوان یک جاذب آلودگی در محصولات مراقبت از پوست و ماسک‌ های صورت استفاده می‌شود.

فیلترهای آب خانگی:

در فیلترهای خانگی برای بهبود کیفیت آب آشامیدنی به کار می‌رود.

پژوهش‌ های مستمر:

تحقیقات در زمینه بهبود ویژگی‌های کربن فعال و توسعه کاربردهای جدید آن همچنان ادامه دارد.

ظرفیت جذب محدود:

کربن فعال پس از جذب مقدار مشخصی از مواد، نیاز به تعویض یا احیا دارد.

انتخابی بودن:

برخی از انواع کربن فعال ممکن است در جذب برخی مواد شیمیایی خاص مؤثر نباشند.

این نکات مهم می‌توانند در درک بهتر کربن فعال و کاربردهای آن در صنایع مختلف کمک کنند.

کلام آخر

کربن فعال (کربن اکتیو) به عنوان یک ماده شیمیایی با ویژگی‌های منحصر به فرد، نقش بسیار مهمی در صنایع مختلف ایفا می‌کند. از تصفیه آب و هوا گرفته تا کاربردهای دارویی و غذایی، این ماده به دلیل قابلیت جذب بالای خود، به بهبود کیفیت محصولات و فرآیندها کمک می‌کند.

با این حال، توجه به ملاحظات ایمنی و محدودیت‌های آن نیز ضروری است. تحقیقات و نوآوری ها در زمینه بهبود ویژگی‌ها و توسعه کاربردهای جدید کربن فعال همچنان ادامه دارد و این امر می‌تواند به افزایش کارایی و کاهش هزینه‌ها در صنایع مختلف منجر شود.

در نهایت، کربن فعال نه تنها به عنوان یک جاذب مؤثر، بلکه به عنوان یک ابزار کلیدی در حفظ محیط زیست و بهبود کیفیت زندگی انسان‌ها شناخته می‌شود. استفاده صحیح و آگاهانه از این ماده می‌تواند به دستیابی به نتایج مثبت در زمینه‌های مختلف کمک کند.

فرم سفارش

Comment

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

  • 0 دیدگاه