Aktif karbon

Aktif karbon, bazen aktif kömür olarak da adlandırılır, son derece gözenekli yapısı sayesinde malzemeleri etkili bir şekilde yakalama ve tutma özelliğiyle değer verilen eşsiz bir adsorban maddedir.

Birçok sektörde sıvı veya gazlardan istenmeyen bileşenleri uzaklaştırmak için yaygın olarak kullanılan aktif karbon, su ve hava arıtımından toprak iyileştirmeye ve hatta altın geri kazanımına kadar, kirleticilerin veya istenmeyen maddelerin uzaklaştırılmasını gerektiren sayısız uygulamada kullanılabilir.

Burada bu son derece çeşitli malzeme hakkında genel bir bakış sunulmaktadır.

AKTİF KARBON NEDİR?
Aktif karbon, adsorpsiyon özelliklerini en üst düzeye çıkarmak için işlenmiş, karbon bazlı bir malzemedir ve üstün bir adsorban malzeme elde edilmesini sağlar.

Aktif karbon, malzemeleri yakalamak ve tutmak için çok yüksek bir yüzey alanına sahip olmasını sağlayan etkileyici bir gözenek yapısına sahiptir ve aşağıdakiler de dahil olmak üzere bir dizi karbonca zengin organik malzemeden üretilebilir:

Hindistan cevizi kabukları
Odun
Kömür
Turba
Ve dahası…
Kaynak malzemeye ve aktif karbon üretiminde kullanılan işleme yöntemlerine bağlı olarak, nihai ürünün fiziksel ve kimyasal özellikleri önemli ölçüde farklılık gösterebilir.² Bu durum, ticari olarak üretilen karbonlarda yüzlerce çeşidin mevcut olduğu bir çeşitlilik matrisi yaratır. Bu nedenle, ticari olarak üretilen aktif karbonlar, belirli bir uygulama için en iyi sonuçları elde etmek üzere oldukça özelleştirilir.

Bu çeşitliliğe rağmen, üretilen aktif karbonun üç ana türü vardır:

Toz Halindeki Aktif Karbon (PAC)

Toz halindeki aktif karbonlar genellikle 5 ila 150 Å partikül boyut aralığında bulunur, ancak bu aralığın dışında kalan bazı boyutlar da mevcuttur. Toz halindeki aktif karbonlar tipik olarak sıvı faz adsorpsiyon uygulamalarında kullanılır ve düşük işlem maliyetleri ile çalışma esnekliği sunar.

Granüler Aktif Karbon (GAC)

Granüler aktif karbonlar genellikle 0,2 mm ile 5 mm arasında değişen parçacık boyutlarına sahiptir ve hem gaz hem de sıvı faz uygulamalarında kullanılabilir. GAC'ler, temiz kullanım imkanı sunmaları ve PAC'lere göre daha uzun ömürlü olmaları nedeniyle popülerdir.

Ek olarak, daha yüksek mukavemet (sertlik) sunarlar ve yenilenebilir ve tekrar kullanılabilirler.

Ekstrüde Aktif Karbon (EAC)

Ekstrüde aktif karbonlar, 1 mm ile 5 mm arasında değişen boyutlarda silindirik pelet şeklinde bir üründür. Genellikle gaz fazı reaksiyonlarında kullanılan EAC'ler, ekstrüzyon işlemi sonucunda ağır hizmet tipi bir aktif karbondur.

Ek Türler

Aktif karbonun diğer çeşitleri şunlardır:

Boncuk Aktif Karbon
Emprenye Edilmiş Karbon
Polimer Kaplı Karbon
Aktif Karbon Bezleri
Aktif Karbon Elyafı
AKTİF KARBONUN ÖZELLİKLERİ
Belirli bir uygulama için aktif karbon seçerken, çeşitli özellikler göz önünde bulundurulmalıdır:

Gözenek Yapısı

Aktif karbonun gözenek yapısı değişkendir ve büyük ölçüde kaynak malzemeye ve üretim yöntemine bağlıdır.¹ Gözenek yapısı, çekici kuvvetlerle birlikte, adsorpsiyonun gerçekleşmesini sağlar.

Sertlik/Aşınma

Sertlik/aşınma direnci de seçimde önemli bir faktördür. Birçok uygulama, aktif karbonun yüksek parçacık mukavemetine ve aşınmaya (malzemenin ince parçacıklara ayrılmasına) karşı dirence sahip olmasını gerektirir. Hindistan cevizi kabuklarından üretilen aktif karbon, aktif karbonlar arasında en yüksek sertliğe sahiptir.4

Adsorptif Özellikler

Aktif karbonun emici özellikleri, adsorpsiyon kapasitesi, adsorpsiyon hızı ve aktif karbonun genel etkinliği de dahil olmak üzere çeşitli özellikleri kapsamaktadır.4

Uygulamaya (sıvı veya gaz) bağlı olarak, bu özellikler iyot sayısı, yüzey alanı ve Karbon Tetraklorür Aktivitesi (CTC) dahil olmak üzere bir dizi faktörle gösterilebilir.4

Görünür Yoğunluk

Görünür yoğunluk, birim ağırlık başına adsorpsiyonu etkilemese de, birim hacim başına adsorpsiyonu etkileyecektir.4

Nem

İdeal olarak, aktif karbonun içerdiği fiziksel nem miktarı %3-6 aralığında olmalıdır.4

Kül İçeriği

Aktif karbonun kül içeriği, malzemenin inert, amorf, inorganik ve kullanılamaz kısmının bir ölçüsüdür. Kül içeriği ideal olarak mümkün olduğunca düşük olmalıdır, çünkü kül içeriği azaldıkça aktif karbonun kalitesi artar. 4