פחם פעיל

פחם פעיל, הנקרא לפעמים פחם פעיל, הוא חומר סופח ייחודי המוערך בזכות המבנה הנקבובי ביותר שלו המאפשר לו ללכוד ולהחזיק חומרים ביעילות.

בשימוש נרחב במספר תעשיות להסרת רכיבים לא רצויים מנוזלים או גזים, ניתן ליישם פחם פעיל במספר בלתי נגמר של יישומים הדורשים הסרה של מזהמים או חומרים לא רצויים, מטיהור מים ואוויר, לשיקום קרקע, ואפילו זהב. הִתאוֹשְׁשׁוּת.

מוצעת כאן סקירה כללית על החומר המגוון להפליא הזה.

מהו פחמן פעיל?
פחמן פעיל הוא חומר מבוסס פחמן שעבר עיבוד כדי למקסם את תכונות הספיחה שלו, והניב חומר סופג מעולה.

פחמן פעיל מתהדר במבנה נקבוביות מרשים הגורם לו לשטח פנים גבוה מאוד עליו ניתן ללכוד ולהחזיק חומרים, וניתן להפיקו ממספר חומרים אורגניים עשירים בפחמן, ביניהם:

קליפות קוקוס
עֵץ
פֶּחָם
כָּבוּל
ועוד…
בהתאם לחומר המקור, ולשיטות העיבוד המשמשות לייצור פחמן פעיל, התכונות הפיזיקליות והכימיות של המוצר הסופי עשויות להיות שונות באופן משמעותי.² הדבר יוצר מטריצה ​​של אפשרויות לשונות בפחמנים המיוצרים באופן מסחרי, עם מאות זנים זמינים. בשל כך, פחמים פעילים המיוצרים באופן מסחרי מתמחים מאוד כדי להשיג את התוצאות הטובות ביותר עבור יישום נתון.

למרות שונות כזו, ישנם שלושה סוגים עיקריים של פחם פעיל המיוצר:

פחמן פעיל באבקה (PAC)

פחמן פעיל באבקת נופל בדרך כלל בטווח גודל החלקיקים של 5 עד 150 Å, עם כמה גדלים חיצוניים זמינים. PAC's משמשים בדרך כלל ביישומי ספיחה בשלב נוזלי ומציעים עלויות עיבוד מופחתות וגמישות בפעולה.

פחמן פעיל גרגירי (GAC)

פחמן פעיל גרגירי נע בדרך כלל בגדלים של חלקיקים של 0.2 מ"מ עד 5 מ"מ וניתן להשתמש בהם הן ביישומי גז והן בפאזה נוזלית. GACs פופולריים מכיוון שהם מציעים טיפול נקי ונוטים להחזיק מעמד זמן רב יותר מאשר PACs.

בנוסף, הם מציעים חוזק משופר (קשיות) וניתן לשחזר אותם ולעשות בהם שימוש חוזר.

פחמן פעיל אקסטרוד (EAC)

פחמים פעילים שחולצו הם מוצר גלולה גלילי בגודל של 1 מ"מ עד 5 מ"מ. בדרך כלל בשימוש בתגובות פאזות גז, EACs הם פחם פעיל כבד כתוצאה מתהליך האקסטרוזיה.

סוגים נוספים

זנים נוספים של פחם פעיל כוללים:

חרוז פחם פעיל
פחמן ספוג
פחמן מצופה פולימר
מטליות פחם פעיל
סיבי פחמן פעיל
מאפיינים של פחמן פעיל
בעת בחירת פחם פעיל ליישום מסוים, יש לקחת בחשבון מגוון מאפיינים:

מבנה נקבוביות

מבנה הנקבוביות של פחם פעיל משתנה והוא בעיקר תוצאה של חומר המקור ושיטת הייצור.¹ מבנה הנקבוביות, בשילוב עם כוחות משיכה, הוא המאפשר להתרחש ספיחה.

קשיות / שחיקה

קשיות/שחיקה היא גם גורם מפתח בבחירה. יישומים רבים ידרשו מהפחם הפעיל להיות בעל חוזק חלקיקים גבוה ועמידות בפני שחיקה (פירוק החומר לדק). פחמן פעיל המופק מקליפות קוקוס הוא בעל הקשיות הגבוהה ביותר של פחמים פעילים.4

תכונות ספיחה

תכונות הספיגה של הפחם הפעיל מקיפות מספר מאפיינים, כולל יכולת ספיחה, קצב הספיחה והיעילות הכוללת של פחם פעיל.4

בהתאם ליישום (נוזל או גז), מאפיינים אלה עשויים להיות מסומנים על ידי מספר גורמים, כולל מספר היוד, שטח הפנים ופעילות הפחמן טטרכלוריד (CTC).4

צפיפות לכאורה

בעוד שהצפיפות הנראית לא תשפיע על הספיחה ליחידת משקל, היא תשפיע על הספיחה ליחידת נפח.4

לַחוּת

באופן אידיאלי, כמות הלחות הפיזית הכלולה בפחם הפעיל צריכה ליפול בתוך 3-6%.4

תוכן אפר

תכולת האפר של פחם פעיל היא מדד לחלק האינרטי, האמורפי, האנאורגני והבלתי שמיש של החומר. באופן אידיאלי תכולת האפר תהיה נמוכה ככל האפשר, שכן איכות הפחמן הפעיל עולה ככל שתכולת האפר יורדת. 4