کربن گیاهی یا کربن اکتیو مادهای تشکیل شده از کربن با ساختاری بشدت نامنظم و متخلخل است. بدین معنا که این ماده دارای ظرفیت جذب بالایی می باشد که سبب میشود در زمینههای گوناگون از صنعتی تا پزشکی قابلاستفاده میباشد. به همین علت این خاصیت که به آن «اسفنج مولکولی» نیز گفته میشود. کربن اکتیو از چوب و یا سایر منابع گیاهی به دست میآید و خاصیت جذب مولکولهای بسیار کوچک را دارا میباشد. ساختار متخلخل کربن اکتیو دارای یک سطح خاص بزرگ است که به کربن اجازه میدهد تا بهعنوان یک تصفیهکننده و ضد سم عمل نماید.
تولید کربن فعال
زغال فعال از کربنیزه شدن چوب و یا مواد گیاهی آلی مانند بلوط، راش، توس، صنوبر، کاج و بید ساخته میشود. همینطور میتوان از بامبو، پوسته نارگیل، هسته زیتون، پوسته بادامزمینی یا سایر منابع گیاهی مشابه تهیه نمود. در صنعت از پسماندهای نفتی نیز می توان آن را به دست آورد. انتخاب چوب یا ماده گیاهی که کربن فعال از آن تولید میشود، به نوع استفاده از کربن بستگی دارد.
تولید زغال فعال، ماده گیاهی انتخاب شده در دمای بالا کلسینه میگردد تا تخلخل ایجاد شود. عناصر کلسینهشده در حالیکه تبخیر میشوند، سلولهایی را نیز در کربن ایجاد می نمایند.
در مرحله بعد، کربن در حالت فیزیکی یا شیمیایی فعال خواهد شد. در صورتی که فرایند فعالسازی در حالت فیزیکی باشد، کربن برای بار دوم کربنیزه و یک شوک حرارتی به آن وارد میشود. این شوک در اثر جریان هوا یا تبخیر آب در دمای بسیار بالا ایجاد میگردد.
نحوه عملکرد و کاربردها
کربن فعال میل ترکیبی با خیلی از انواع مولکولها دارد. بنابراین این ماده میتواند بسیاری از مواد متفاوت را جذب کند. تخلخل بهشدت باعث افزایش سطح میشود در نتیجه این ماده میتواند همزمان با چندین ماده متفات تعامل داشته باشد. به همین علت روشهای مختلف تولید که برای مثال ممکن است شامل گنجاندن اتمهایی با خواص ضدعفونیکننده باشد، زمینههای کاربرد آن بیشتر میشود.
از کربن فعال عموماً در موارد زیر استفاده میشود:
– تصفیه آب
– تصفیه فاضلاب
– تصفیه گاز(در فیلترهای تنفسی و سایر ماسکهای فیلتردار)
– تصفیه طلا
– استخراج فلزات
– پارچههای محافظ برای ارتش
– کافئین زدایی
– درمان مسمومیتهای حاد، بوی بد دهان، اسیدیته معده، یبوست (در صورت همراه با سوربیتول که ملین است) و سایر بیماریها.
کاربرد کربن فعال در تصفیه آب
کربن اکتیو (activated carbon) یا کربن فعال به زغال یا موادی بر پایه کربنی گفته میشود که در صورت قرار گرفتن در شرایط دمایی خاص و استفاده از برخی مواد شیمیایی، فعال میگردند. به علت ایجاد سوراخ های ریز و درشت بر سطح کربن و قدرت بسیار بالای جذب در مواجه شدن با مواد آلاینده، یکی از اصلی ترین کاربردهای کربن فعال در تصفیه آب می باشد. کربن های فعال شده به گونه های متفاوت تولید و در صنعت مورد استفاده قرار میگیرند.
