طعم و بوی نامطبوع آب از جمله مشکلاتی است که باعث غیرقابل مصرف شدن آب آشامیدنی می شود. یکی از روش های کارآمد برای رفع این آلودگی ها از آب، استفاده از فیلترهای حاوی کربن فعال است که با عبور آب از میان فیلتر، آلاینده ها جذب کربن فعال شده و رنگ و طعم ناخوشایند آب به حالت طبیعی بر می گردد. همچنین تخلخل های موجود در سطح مانع از عبور ذرات میکرونی و بزرگتر از آن می شود.
کربن فعال یکی از گونه های مواد کربنی است که تخلخل های ریز و فراوانی دارد که سطح فعال زیادی را ایجاد می کند. مساحت ویژه بالای کربن فعال سبب افزایش قدرت جذب مولکول های آلاینده ها و آلودگی می شود. کربن فعال به شکل پودری و یا گرانوله داخل محفظه فیلتر قرار دارد و آب از میان آن عبور می کند. میزان اثرگذاری فیلتر به زمان ماند سیال و مقدار کربن فعال وابسته است؛ به طوری که هر چه زمان تماس آب و کربن فعال بیشتر باشد، احتمال جذب آلودگی بیشتر است. جذب سطحی همچنین به عواملی مانند توزیع اندازه تخلخل های کربن فعال، غلظت آلاینده، دما و pH آب بستگی دارد.
این دسته از فیلترها توانایی جذب مواد شیمیایی مانند کلر، بنزن، رادون وترکیبات THM را از آب دارد. همچنین کربن فعال ماده مناسبی برای جذب و حذف H2S محلول در آب است که مزه و بوی ناخوشایند آن را از بین می برد. فیلتر های کربن فعال مساحتی در حدود 3000 مترمربع بر گرم و قطر حفراتی در حدود 0.5 میکرومتر دارند که مانع از عبور ذرات میکرونی موجود در آب می شوند. آلاینده هایی مانند نیترات، سولفات، آرسنیک، آزبست و املاح از این طریق قابل جداسازی نیستند. آلودگی های چسبیده به فیلتر باعث کاهش سطح موثر کربن فعال می شود و عملکرد آن را تحت تاثیر قرار می دهد. در نتیجه نیاز به بازیافت کربن و استفاده دوباره از آن وجود دارد. بازیافت کربن به دو روش احیا و بازیابی مجدد صورت می گیرد. در روش احیا هدف حذف آلاینده ها بدون تجزیه آن ها است ولی در روش بازیابی مجدد، فیلتر در دمای بالا قرار گرفته و آلودگی ها تجزیه می شوند.
در این روش ابتدا ماده خام کربونیزه شده و سپس فرآیند فعال سازی همزمان (فعال سازی شیمیایی) یا پس از آن (فعال سازی فیزیکی) است. در مرحله اول مواد خام کربنی مانند زغال سنگ، چوب تحت تجزیه حرارتی قرار گرفته و مواد غیر کربنی آن حذف می شود. با توجه به نوع ساختار اولیه ماده خام، میزان حرارت اعمال شده، مدت زمان و اتمسفر محیط متفاوت بوده و یک ساختار متخلخل و ابتدایی با جرم ثابتی از کربن تولید می شود. حفرات ایجاد شده معمولا ماکرو حفره و جذب سطحی کمی دارند و نیاز به فعال سازی سطح وجود دارد.
فعال سازی شیمیایی:
مواد اولیه با فسفریک اسید و یا کلرید روی آغشته شده و ماده خمیری ایجاد می شود. توزیع اندازه حفرات به میزان آغشته سازی وابسته است و سپس در دمای 400-800 درجه سانتی گراد حرارت می بیند تا کربن فعال شود.
فعال سازی فیزیکی:
مواد خام کربنی با استفاده از گازهای داغ اکسید کننده مانند کربن دی اکسید، آب یا اکسیژن در دمای 800-1100 درجه سانتی گراد به کربن فعال تبدیل می شود. معمولا منافذ ایجاد شده در کربن فعال به این روش بسیار ریز اند و مایعات و گازها را به خوبی جذب می کنند.
امیدوارم کاربرد کربن فعال در تصفیه آب برای شما مفید واقع شده باشد در ادامه و در سری بعدی مقالات تمادکالا با کربن فعال بیشتر آشنا می شویم.
درخواست آنالیز SEM آشکارساز STEM) Scanning transmission electron microscopy) در SEM: STEM یک قابلیت برای ترکیب اصول مورد استفاده در TEM و SEM است. این آشکارساز یک تکنیک معروف برای آزمایشگاه‌هایی است که دستگاه TEM ندارند. دقت شود که آشکارساز و میکروسکوپ STEM با یکدیگر تفاوت دارند. آشکارسازهای STEM با اتصال به سیستم های SEM،FIB-SEM یا FESEM […]
آب مقطر به آب خالص می گویند. این آب فاقد ناخالصی است و کاربردهای زیادی دارد که در مقاله پیش رو به معرفی آب مقطر و انواع آن خواهیم پرداخت. واژه “مقطر” هم خانواده واژه تقطیر است. آب مقطر به آبی گفته می شود که روی آن عملیات تقطیر انجام شده باشد. به طور کلی […]
فیلتر سر سرنگی چیست و چه کاربردی دارد؟ فیلتر سر سرنگی به شکل یک چرخ است، و به همین علت، گاهی اوقات فیلتر چرخی نیز نامیده می شود. این فیلترها، یکبار مصرف هستند و کارتریج فیلتر مبتنی بر فیلتراسیون با غشاء است. این فیلتر از یک سمت به سر یک سرنگ وصل می‌شود و از […]
شاید بسیار برایتان پیش آمده باشد که گل‌های زیبای عروسی، تولد، سالگرد ازدواج یا هر مناسب دیگری که دریافت کرده اید، بعد از مدتی پلاسیده شده اند و با وجود اینکه بسیار آنها را دوست داشته اید، مجبور به دورانداختن آنها شده اید. در مقاله پیش رو به شما خواهیم آموخت که بتوانید این گلها […]
