نویسنده: نرگس مومنی

کاربردهای کربن فعال در صنایع مختلف

کاربردهای کربن فعال در صنایع مختلف


کربن از موادی است که کاربرد بسیار زیادی را در طول زندگی همه ما دارد، به طوری که از مواد اساسی و اصلی برای ادامه زندگی است. کربن ها به دلیل ساختار قادر هستند که پیوندهای بسیار قوی و غیر قابل شکستی را در مواجه با مواد مختلف ایجاد کنند اما آیا می دانستید که تنها با وارد کردن میزان مشخص شده ای از انرژی می توان آن را به ماده دیگر تغییر داد؟ این موضوع باعث شده تا این ماده کاربردهای بسیار گسترده ای را در بخش های مختلف صنایع داشته باشد.


همان طور که گفته شد کربن ها به دلیل ساختاری که دارند، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. کربن های فعال نوعی از این ماده ها هستند که با حجم کم مساحت سطح بسیار بالایی را ایجاد می کنند و در واقع این موضوع از اصلی ترین ویژگی های این ماده ارزشمند است. اما شاید برای شما سوال پیش بیاید که کربن فعال چه تفاوتی با کربن دارد؟ 


نحوه تولید کربن فعال 


در واقع کربن طی فرایند و اصلاح فیزیکی با فشارهای کنترل شده به کربن فعال تبدیل می شود. کربن های فعال در نتیجه سوزاندن کربن در محیط خلا و در شرایط بدون اکسیژن به وجود می آیند و ماده به دست آمده بسیار متخلخل است. از خاصیت های بسیار مهم کربن های فعال مساحت سطح مقطع بالای آن نسبت به حجم است، به طوری که در این ماده منافذ بسیار ریز به وجود آمده و باعث شده تا خاصیت جذب بسیار بالایی داشته باشد. 
پیش تر گفته شد که کربن های فعال بر اثر اصلاح فیزیکی به وجود می آیند اما برای درک بهتر این موضوع در ادامه فرایند تولید کربن های فعال به صورت جزئی تر ارائه می شود. فرایند تولید کربن های فعال به این صورت است که کربن را در محیط خلا و بدون اکسیژن با دمای 600 تا 900 درجه سیلسیوس قرار می دهند و در ادامه این ماده در معرض موادی شیمیایی مثل آرگون و نیتروژن قرار می دهند. بعد از این کربن دوباره در محیط خلا قرار گرفته و در حرارت 900 تا 1200 درجه سیلسیوس و در ادامه در معرض اکسیژن و بخار قرار می گیرد. اما در انتها نتیجه انجام این فرایند بسیار سخت متخلخل شدن و ایجا منافذ ریز در کربن است. 


کاربردهای کربن فعال در صنایع مختلف


کربن فعال و بازیافت طلا


 در سال 1980 این فرایند که در آن از کربن فعال استفاده می شود معرفی شد، به این صورت که با افزودن کربن فعال یون منفی سیانید طلا که بار منفی دارد توسط کربن جذب می شود و در نهایت این کربن را با استفاده از محلول 1 درصد سود سوزآور و سیانید از طلا جدا می کنند. از روش های دیگری هم که در آن می توان کربن را از طلا جدا کرد سوزاندن کربن فعال و تبدیل کردن آن به خاکستر می باشد که البته این روش با حجم کمی از کربن قابل انجام است. برای بازیافت طلا از مواد دیگری نیز مانند پودر روی استفاده می کنند که کار کردن با آن برای بازیابی طلا  ساده است و در صورتی که نقره موجود در سیانید بیش از 4 برابر طلا باشد باید از پودر روی استفاده کرد. در کنار تمام این ها بازیافت طلا با استفاده از کربن فعال بسیار هزینه کمتر و صرفه اقتصادی بیشتری دارد. 


کربن فعال و کاربردهای زیست محیطی

 در این بخش قصد داریم کاربردهای ماده ارزشمند کربن را در تصفیه آب و هوا بررسی کنیم که موضوعی کاملا گسترده است. گفته شد که کربن فعال به دلیل ساختار، خاصیت جذب بسیار بالایی دارد و این موضوع سبب شده تا از آن برای حذف آلاینده ها در آب و هوا استفاده شود.


تصفیه هوا: در گذشته از کربن برای تصفیه آلاینده ها در آب استفاده می شد، اما در ادامه و در جنگ جهانی دوم کشف شد که از این ماده می توان در ماسک های سربازان برای حفاظت در برابر آلاینده های بسیار خطرناک استفاده کرد. این موضوع در ادامه سبب شد تا طراحان برای ساخت دستگاه های تصفیه هوا از این فیلترها برای حذف آلاینده های موجود در هوا استفاده کنند. این فیلترها در تصفیه کننده های هوا توانایی حذف ترکیبات آلی فرار، بوهای ناخوشایند، کربن در اکسید، نیتروژن دی اکسید و گازهای مضر را دارند. 


تصفیه آب: کربن فعال در دستگاه های تصفیه آب خانگی در سه فیلتر کربن گرانول، بلاک و پست کربن به کار می روند. فیلترهای کربن گرانول و بلاک با تعبیه در مرحله دو و سوم تصفیه آب به عنوان پیش تصفیه به کار می روند و اصلی ترین عملکرد آن ها در از بین بردن بو و طعم موجود در آب است. کیفیت فیلترهای کربنی در دستگاه های تصفیه آب اهمیت زیادی دارد و در صورت عدم کیفیت امکان ورود آلاینده به آب از این طریق وجود دارد. علاوه بر این اگر فیلترهای کربنی کیفیت های لازم را نداشته باشند عملکرد مناسبی را برای حذف آلاینده ها از آب ندارند و این موضوع باعث ورود آلاینده ها به فیلتر مهم ممبران در سیستم های اسمز معکوس می شود. علاوه بر دستگاه های تصفیه آب خانگی استفاده از کربن فعال برای تصفیه فاضلاب به صورت گسترده ای انجام می شود. 

کاربرد کربن در تصفیه آب

کربن فعال و صنایع غذایی


کربن فعال با خاصیت جذب بالا توانایی از بین بردن رنگ و بو را دارد و این موضوع سبب شده تا از این ماده برای رنگبری قند و شکر استفاده شود. علاوه بر این از کربن فعال در صنایع غذایی به عنوان ماده رنگ زدا در آب میوه ها و عصاره میوه و بهبود طعم آن ها می توان استفاده کرد. بنابراین استفاده از این ماده در صنایع غذایی کابرد گسترده ای دارد، در این زمینه استفاده از کربن که کیفیت بالایی داشته باشد اهمیت زیادی دارد و این موضوع به دلیل عدم آلایندگی مواد خوراکی می باشد. 


کربن فعال و صنایع شیمیایی


در بخش صنایع شیمیایی کربن فعال برای جداسازی کربوهیدرات ها، ماسک های گاز و فیلترهای هوای فشرده کاربرد دارد. در ماسک های ضد گاز شیمیایی معمولا دو بخش وجود دارد که در بخش دوم آن ها از کربن فعال برای حذف گازهای شیمیایی استفاده می شود. در این ماسک ها وجود کربن فعال موجب پالایش مواد شیمیایی خطرناک می شود و هر ماده سمی با عبور از این ماسک در حفره های موجود در کربن ها به دام می افتند. 


کربن فعال و آکواریوم ها


از فیلترهای تولید شده با کربن فعال در آکواریوم ها استفاده زیادی می شود و کیفیت آب را به صورت گسترده ای بهبود می دهد. در آکواریوم ها به این علت که ماهی ها تمام مورد نیاز خود را از آب به دست می آورند، کیفیت آب اهمیت زیادی دارد. بنابراین از فیلترهای کربنی برای بالا رفتن کیفیت آب استفاده می شود، تا محیطی سالم برای ماهی ها ایجاد شود. علاوه بر بالا رفتن کیفیت آب استفاده از فیلترهای کربنی باعث از بین رفتن بوی زننده در آکواریوم می شود. در این زمینه استفاده از فیلترهایی که در ساختار آن ها از کربن فعال با کیفیت و بر پایه گیاهی استفاده شده باشد اهمیت زیادی دارد، تا در کنار حذف آلاینده ها با قدرت جذب بالا موجب آلایندگی آب نشود.


کربن فعال و داروسازی


از کربن فعال در بخش های مختلف صنعت داروسازی در انواع مختلف لوازم آرایشی و مراقبت شخصی مثل کرم ها، لایه بردارها، خمیردندان استفاده می شود. در صنعت داروسازی استفاده از کربن های فعال که کیفیت های لازم را داشته باشند بسیار مهم است و علت آن به دلیل اهمیت استفاده از کربنی است که هیچ نوع آلایندگی را برای مواد ایجاد نکرده و مصرف آن ها برای پوست و مو و به صورت کلی سلامت انسان خطری را به دنبال نداشته باشد.


کربن فعال و پتروشیمی


طی بررسی ها مواردی از کاربرد کربن برای ذخیره سازی گاز طبیعی گزارش شده است، به این صورت که مواد متخلخل می توانند به عنوان جاذب برای گازهای متنوع کارایی داشته باشند. گاز با استفاده از ماده کربنی جذب شده و گاز در معرض دمای بالایی قرار می گیرد تا امکان دفع فراهم شود. روش ذخیره سازی گاز با استفاده از کربن فعال کاملا مقرون به صرفه تر نسبت به استفاده از مخازن تحت فشار است و می تواند در فشار، جرم و حجم کم محیط انجام شود.
فیلترهای کربن فعال برای خالص سازی گاز هم مورد استفاده قرار می گیرند به این صورت که می توان با استفاده از آن بخارات نفتی، بو و سایر هیدروکربن ها را حذف کنیم. 


اهمیت استفاده از کربن با کیفیت بالا: کربن ماده بسیار کاربردی در صنایع مختلف است و همین موضوع باعث شده تا به صورت گسترده در بخش های مختلف ارائه شود. اما نکته مهم برای خرید این ماده توجه به کیفیت آن مخصوصا در بخش هایی مثل صنایع غذایی و داروسازی است. بنابراین اگر قصد استفاده از این ماده را در صنایع مختلف دارید در این زمینه بهتر است که پیش از خرید کربن از کیفیت آن اطمینان پیدا کنید تا هیچ مشکلی در استفاده از آن برای شما ایجاد نشود.
علاوه بر این استفاده از کربن با کیفیت در مواردی مثل بازیافت طلا هم بسیار مهم است، به این دلیل که در صورت عدم کیفیت توانایی کارایی مناسبی را ندارد بنابراین دارای صرفه اقتصادی نیست. 


سایت آبین ارائه دهنده محصولات تصفیه آب با بالاترین کیفیت هاست، در صورت تمایل به خرید و یا نیاز مشاوره با ما در ارتباط باشید. 

نظرات کاربران

نظرات خود را ارسال نمایید

لطفا اطلاعات زیر را تکمیل و سپس ارسال نمایید