کربن اکتیو

کربن فعال از چی ساخته شده است؟

کربن فعال شده در اشکال گوناگون کربن گرانولی، پودری و دیگر اشکال وجود دارند. این ماده از مواد آلی که دارای محتوای کربن زیاد است تشکیل می شود. از این مواد می توان به موارد زیر اشاره کرد؛ که لازم به ذکر است هر کدام از این مواد تاثیر زیادی بر کارکرد و خصویات کربن بلک دارد. مواد تشکیل دهتده کربن اکتیو شامل موارد زیر است:

• ساخت کربن اکتیو از ذغال سنگ، تورب
• ساخت کربن بلک از چوب
• ساخت کربن اکتیو از پوست سخت چوبی نارگیل
• ساخت کربن اکتیو از فندق، بادام و پوست گردو
• تولید کربن فعال با پوست پسته

در این میان دو روش تولید آن را توضیح می دهیم.

 

شیوه تولید و ساخت کربن فعال با پوست نارگیل

کربنی که از این ماده ساخته می شود دارای گرد و غبار کمتری است. و به خاطر داشتن حفره های ریز، برای جذب شیمیایی مواد آلی مناسب است. اکتیو کربن در این بسیار مقاوم و دارای درجه سختی بالای است. از این رو برای عملیات تصفیه آب بسیار مناسب تر است.
برای تولید کربن بلک به این روش از طریق فرایند زیر صورت می گیرد:

1. برای فعال سازی کربن، کربنیزه کردن پوست از طریق حدود دو سوم مواد فرار پوسته نارگیل انجام می شود. و به این دلیل توده کربنی با حفرات ریز به وجود می آید.
2. این ماده کربنی در دمای بالا در بخار آب فعال می شود. کل فرایند فعال سازی موجب شکل گیری خصوصیات کربن فعال می شود. از این رو دمای فعال سازی و مقدار زمان آن بریا به وجود آمدن شبکه های حفره داخلی مهم است.

ویژگی های ساخت کربن اکتیو بر پایه چوب

انواع کربن اکتیو

زغال فعال دارای انواع گوناگونی است. این تقسیم بندی براساس خصوصیاتی مانند ساختار شیمیایی و فیزیکی آن، سطح و تخلخل آن و روش تهیه اش می باشد. در حالت کلی انواع کربن فعال دارای سه فرم و شکل رایج است که در ادامه به معرفی آن پرداخته ایم.

کربن اکتیو پودری (PAC)

پودر کربن فعال دارای ویژگی های چون اندازه کمتر از یک میلی متر است. این نوع کربن فعال به شکل ذرات کربن بلک باقی مانده بر روی غربال مش ۵۰ می باشد. این دسته از مواد ریزتر کربن خرد و آسیاب شده عبور می کند و به دست می آید. از مزیت مهم این نوع می توان به مقدار بالای سطح فعال در واحد حجم اشاره کرد. اما بخاطر اندازه ریز ذرات آن افت فشار بالایی را به وجود می آورد. کربن اکتیو پودری هلند از برندهای معروف آن است.
کربن اکتیو پودری دارای هزینه پایین تولید و انعطاف پذیری در زمان کاربرد دارد. کربن فعال پودری هلند برای جذب فاز مایع استفاده می کنند. کربن پودری در فرایند دسته ای مورد استفاده قرار می گیرد و به مایعی که قصد تصفیه آن را دارید اضافه می شود و بعد از مخلوط شدن طی فرایند ته نشینی و فیلتراسیون حذف می شود.

 

زغال فعال اکسترود (کربن اکتیو میله ای یا مدادی)

کربن فعال (EAC) به مدل استونه ای می باشد که قطری تا ۱۳۰ میلی متر دارد. برای به وجود آوردن این نوع، کربن فعال پودری را با یک پیوند دهنده به هم متصل می کنند و در یک بسته استوانه ای شکل می گذارند. کربن فعال مدادی یا میله ای دارای افت فشار کم، میزان غبار پایین، قدرت مکانیکی بالا می باشد. کاربرد آن برای جذب در فاز گازی، بازیایی حلال و کنترل گازهای خروجی از اتو مبیل است. این ماده به دلیل مقاومت بالا، افت فشار کم و فعالیت در حجم بالا موجب می شود تا در تمام طول عمر وسیله از آن استفاده کرد.

کربن اکتیو گرانولی (GAC)

این مدل در مقایسه با نوع پودری دارای سطح خارجی کوچک تر و سایز ذرات نسبتا بزرگ تری است. کربن فعال گرانولی بعد از آسیاب شدن و الک کردن به وجود می آید. از مزیت این مدل می توان به سرعت نفوذ گازها و مایعات برای جذب و بخار، سختی و مقاومت بالا اشاره کرد. از کاربردهای آن نیز می توان به بوزدایی، جداسازی مواد موجود در جریان، جداسازی در حوضچه های اختلاط و تصفیه آب اشاره کرد؛ پس از کربن گرانول در مواد مایع و در مواد گازی برای سیستم های ثابت و متحرک به وجود می آید.
برای کاربردهای فاز مایع، این ماده در برج ها و ستون های که ماده مایع از بین آن ها عبور می کند و فشرده می شود. کربن فعال گرانول شده برای تولید یا تصفیه یک ماده به طور مداوم در حجم بالا مورد مصرف قرار می گیرد. برای کاربردهای فاز گازی، داشتن جریان کافی با افت فشار قابل قبول در زمینه کربن است.
با توجه به این خصوصیات قیمت کربن فعال گرانولی نسبت به بقیه انواع خود کمی گران تر است. همچنین این نوع کربن بلک می تواند دوباره بازیابی شود و مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع فعال سازی تقریبا در طول دوره زمانی ۱۸ ماه صورت می گیرد.

کربن فعال زغال چوب (ACC)

این نوع در شکل های خاص مانند الیاف و پارچه وجود دارد.

کربن اکتیو در سایز ۴۰*۲۰ از ذراتی به وجود آمده است که دارای مش ۲۰ تا ۴۰ می باشند ولی با این وجود روی غربال آمریکایی می مانند و رد نمی شوند. در این میان کربن فاز آبی در سایز های ۸*۳۰ و ۱۲*۴۰ به عنوان محبوب ترین کربن این گروه شناخته می شوند زیرا دارای ویژگی چون داشتن تعادل بین مساحت، افت فشار و سایز خود است.

مراحل فعال سازی کربن فعال

پیرولیزد مواد کربنی بدون هوا موجب از بین رفتن مولکول های غیر آلی می شوند که در نهایت یک ماده پودری کربنی از آن به دست می آید. این عنصر شامل سطحی ویژه و تخلخل بسیار بالای است. فعالسازی کربن اکتیو در سه مرحله ایجاد می شود که شامل:

• فعال سازی با بخار (ماده اولیه آن چوب نیم سوخته، پوست نارگیل و زغال سنگ است).
• فعال سازی با دی اکسید کربن
• فعال سازی شیمیایی (ماده اولیه آن چوب یا زغال سنگ نارس است).

از این سه روش، فعال سازی با بخار به دلیل مسائل زیست محیطی و اقتصادی بهترین روش است. در حالی که از این بین روش شیمیایی بیشترین سطح و تخلخل را به وجود می آورد و دو روش فعال سازی توسط بخار و شیمیایی بیشتر در تولیدات تجاری مورد استفاده قرار می گیرد.

 

کاربرد زغال فعال (زغال اکتیو)

این نوع کربن به دلیل داشتن ساختار شیمیایی و فیزیکی خود در صنایع گوناگون قابل استفاده هستند. در این قسمت از سایت زاگرس غرب به توضیح کامل در مورد خواص و کاربردهای این عنصر باارزش پرداخته ایم.

• تصفیه گاز
• جدا کردن روغن از هوای فشرده در مجتمع های صنعتی
• جدا کردن آلاینده ها از سیستم های تهویه
• کربن اکتیو در ماسک (به عنوان لایه ای روی ماسک n95)
• فیلتر سیگار
• ماسک های گازی
• در کاتالیست به عنوان یک محیط عامل
• جداسازی آلاینده ها از سیستم خودرو و اگزوز برای حذف ناخالصی ها
• جداسازی آلاینده های دودکش ها در کارخانه های زباله سوزی
• از بین بردن بو از هوای خروجی هود آشپزخانه ها و فیلتر یخچال
• تصفیه گاز های طبیعی H25و BTX
• 
  

در ادامه به شرح چندین کاربردهای پر اسنفاده آن می پردازیم.

کربن فعال در تصفیه آب و تصفیه فاضلاب

برای مصارف تصفیه آب از دو نوع پودری و گرانول آن استفاده می شود. در قدیم از این ماده برای حذف کلر آب و مواد ایجاد کننده بو و رنگ در آب ها کمک می گرفتند ولی امروزه از این عنصر برای تصفیه آب های زیرزمینی و آشامیدنی کمک می گیرند. همچنین از آن برای تصفیه پساب بیولوژیکی برای از بین بردن باکتری ها در آب استفاده می شود. همچنین از این ماده در واحدهای صنعتی پساب و در مرحله سوم برای افزایش کیفیت تصفیه استفاده می کنند. آنتراسیت نیز ماده ای مشابه به این محصول است که در تصفیه آب نقش دارد. برای آشنایی با تفاوت این دو ماده در تصفیه آب می توانید به مقاله تفاوت آنتراسیت و کربن اکتیو  زاگرس غرب مراجعه کنید.

کربن اکتیو خوراکی

از کربن فعال شده در صنایع غذایی به عنوان یک رنگ زدا از آب میوه ها و عصاره میوه استفاده می شود. جدای از رنگ زدایی از کربن فعال خوراکی در فیلترهای بستر ثابت که ترکیب های آلی محلول را حذف می کند، موجب کنترل بو و مزه قند های مانند لاکتوز، فروکتوز می شود. زاگرس غرب اقدام به فروش کربن اکتیو مرغوب می کند.

• رنگ زدایی
• رنگ زدایی از قند و شکر
• رنگ زدایی از محصولات داروسازی
• رنگ زدایی ادویه ها
• تصفیه کننده انواع روغن های حیوانی و گیاهی
• ازبین بردن رنگ و بوی ژلاتین
• رنگ بری از گلسیرین، وکس، مواد شیمیایی با خلوص بالا و آنزیم
• تمیز کردن حمام گالوانیزاسیون
• رنگ بری محلول های تولید کننده گلوگز و نشاسته

• کربن اکتیو برای پوست

  از این ماده برای ساخت انواع ماسک های مانند ماسک سیاه و ماسک زغال (ذغال) در صنعت دارو استفاده می شود. پس ماسک زغال فعال موجب خارج کردن ذرات آلوده از منافذ پوست می شود که در طول روز تحت تاثیر گرد و غبارهای محیط قرار گرفته اند. این تاثیر فوق العاده موجب تازگی و و افزایش طراوت در پوست می شود و با حذف مواد مضر از روی پوست پیری آن را به تعویق می اندازد. قرص زغال فعال برای معده نیز موجود است. شما برای اطلاع از قیمت قرص، پودر، ماسک و کپسول زغال فعال در داروخانه به مراکز معتبر خرید و فروش این محصول مراجعه کنید.
  همچنین موجب ایجاد تعادل چربی پوست می شود. این ماده چربی و روغن اضافی پوست را خارج می کند ولی استفاده زیاد از آن موجب خشک شدن پوست می شود. شما می توانید برای داشتن موهای درخشان و پرحجم از شامپوهای حاوی کربن بلک استفاده کنید که گرد و غبار مو را از بین می برد. زغال فعال برای معده، پوست، مو ،سفیدی دندان، صورت و در تهیه خمیر دندان نیز بسیار پر استفاده است. در ضمن شما می توانید در منزل اقدام به طرز تهیه ماسک زغال فعال با چسب چوب، ژلاتین، عسل برای پوست و برای مو خود کنید.

  پارچه کربن اکتیو

  این نوع پارچه ها دارای درصد های متفاوتی از زغال اکتیو هستند. پارچه های ۱۰۰ درصد کربن فعال دارای ظرفیت و سرعت حذب بالاتری می باشند و با توجه به ساختار متخلخل شان دارای سطحویژه بسیار بالایی است. این نوع پارچه ها برای اولین بار در لباس های شیمیایی وزارت دفاع بریتانیا تولید شد. یک گرم پارچه کربن اکتیو دارای مساحت بیش از نیمی از زمین فوتبال است و امروزه از این پارچه در صنعت، مصارف پزشکی و دفاعی قابل استفاده هستند و برای جذب انواع مایعات و گازها از آن استفاده می کنند.

  کربن فعال در تولید ماسک های تنفسی (کاربردبهداشتی)

  از کاربردهای بهداشتی آن می توان به تهیه انواع ماسک های تنفسی فیلتر دار N95 اشاره کرد؛ که می توان ماسک های زیر را نام برد. تمامی آن ها ماسک تنفسی تولید ایران هستند که ماسک های کربن فعال دارای عملکرد بسیار بهتر و بالاتر برای از بین بردن ویروس (ویروس کرونا)، گرد و غبار و … نسبت به ماسک های معمولی هستند.

• ماسک کربن اکتیو میعاد،دلتا، میلاد
• ماسک تنفسی شش لایه
• ماسک تنفسی الکترونیکی nfk
• ماسک سه لایه نانو
• ماسک تنفسی سوپاپ دار کربن اکتیو spc
• ماسک n99
• ماسک اسفنجی
• ماسک جراحی
• ماسک ffp3
• ماسک نانو بدون سوپاپ
•  ماسک apollo ffp2
• ماسک hy8222
• ماسک hy8226 ffp2
• ماسک هیرو
• ماسک ضد گرد و غبار
• Ffp3 ماسک نمدی فیلتردار
• ماسک هفت لایه
• ماسک jfy
• ماسک fnpa

بهترین برندهای پراستفاده کربن اکتیو در ایران

کربن فعال شده که با نام های زغال فعال، زغال اکتیو و کربن بلک شناخته می شود. این ماده دارای خصوصیات جذبی، کاتالیستی و الکتروشیمیایی است و برای جذب در مواد محلول در گازها و مایعات عمل می کند. ان محصول در برندهای متفاوت با قیمت های گوناگون موجوداست که در ادامه به معرفی کربن فعال ایرانی و خارجی می پردازیم که انواع آن با کربن فعال پایه پسته، پایه گردو و پایه گردو ساخته می شود. نمونه های این محصولات در بازار ایران قابل خریداری هستند. در ضمن شما از طریق زاگرس غربمی توانید اقدام به خرید کربن اکتیو با کیفیت و ارزان به صورت اینترنتی کنید. این محصولات شامل موارد زیر است:

• کربن فعال چینی ( کربن فعال نوریت چینی)
• کربن فعال و کربن اکتیو جاکوبی یا ژاکوبی(Jacobi) چینی
• کربن اکتیو جاکوبی سوئد
• کربن اکتیو رفسنجان ( کربن فعال پارس رفسنجان)
• زغال فعال اصفهان زغال اکتیو هندی
• کربن فعال آلمانی

در این میان شرکت های زیادی در ایران هستند که اقدام به واردات کربن در جه یک می کنند. قیمت هر کیلو کربن فعال صنعتی و پودری در بازار ایران با توجه به این که تولید کدام کشور باشد و میزان کیفیت آن متفاوت است. در بین کل انواع مارک های زغال فعال شده می توان کربن فعال ژاکوبی یا جاکوبی سوئد را نام برد. این شرکت از شرکت های بزرگ تولید کننده کربن اکتیو خارجی در اروپاست. این محصول در گریدهای متفاوت ساخته می شود که در ایران گریدهای AQUA 1000 و AQUA 2000 پرکاربرد است.