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.
گوش انسان یکی از اعضای پراهمیت بدن انسان است که وظیفه حس شنوایی را بر عهده دارد. گوش انسان قادر است تا صداهای مختلف در محدوده فرکانس 20 تا 20هزار را بشنود. در این مقاله به طور خلاصه آناتومی گوش شرح داده شده است. گوش انسان شامل سه بخش گوش خارجی، گوش میانی و گوش […]
آهک خوراکی یا هیدروکسید کلسیم، یک پودر سفید رنگ، بی بو با خاصیت قلیایی است که در محیط‌های صنعتی مانند تصفیه فاضلاب، تولید کاغذ، ساخت و ساز و فرآوری مواد غذایی استفاده می‌شود. البته این ماده به عنوان جزئی از سیمان استخوانی، کاربردهای پزشکی و دندانپزشکی نیز دارد. هیدروکسید کلسیم اشکال و نام‌های مختلفی دارد، […]
پتاسیم سوربات چیست؟ پتاسیم سوربات (به انگلیسی “(Potassium sorbate”)) یک افزودنی شیمیایی با فرمول شیمیایی C6H7KO2 است. این ماده به طور گسترده ای در غذاها، نوشیدنی ها و محصولات مراقبت فردی استفاده می گردد. سوربات پتاسیم در واقع یک نمک بدون مزه و بی بو است. تولید پتاسیم سوربات به صورت سنتزی و از واکنش […]
آمونیوم دی کرومات چیست؟ آمونیوم دی کرومات یک ترکیب عالی با فرمول شیمیایی NH4)2Cr2O7) است. این ماده با جرم مولی 252.07 g/mol و چگالی 2.115 g/cm3 در الکل و استون انحلال پذیر است. شکل ظاهری آمونیوم دی کرومات کریستال های نارنجی تا قرمز رنگ بوده و به دلیل وجود کروم با عدد اکسایش 6+، آن […]
