מה אתה יודע על פחם פעיל?
מה הכוונה בפחם פעיל?
פחם פעיל הוא חומר טבעי מעובד בעל תכולת פחמן גבוהה. לדוגמה, פחם, עץ או קוקוס הם חומרי גלם מושלמים לכך. למוצר המתקבל יש נקבוביות גבוהה והוא יכול לספוג מולקולות של מזהמים וללכוד אותן, ובכך לטהר אוויר, גזים ונוזלים.
באילו צורות ניתן לספק פחם פעיל?
ניתן לייצר פחם פעיל באופן מסחרי בצורות גרגירים, כדוריות ואבקה. גדלים שונים מוגדרים עבור יישומים שונים. לדוגמה, בטיפול באוויר או בגז, מגבלת הזרימה היא חשובה, ולכן משתמשים בחלקיקים גסים כדי למזער את אובדן הלחץ. בטיפול נוזלי, שבו תהליך ההסרה איטי יותר, משתמשים בחלקיקים עדינים יותר כדי לשפר את הקצב, או הקינטיקה, של תהליך הטיהור.
כיצד פועל פחם פעיל?
פחם פעיל פועל באמצעות תהליך של ספיחה. זוהי משיכה של מולקולה אל פני השטח הפנימיים העצומים של הפחמן על ידי כוחות חלשים, המכונים כוחות לונדון. המולקולה מוחזקת במקומה ולא ניתן להסירה, אלא אם כן תנאי התהליך משתנים, למשל חימום או לחץ. תהליך זה יכול להיות שימושי מכיוון שניתן להשתמש בפחם פעיל כדי לרכז חומר על פני השטח שלו, שניתן לאחר מכן להסירו ולשחזרו. השימוש בפחם פעיל להפקת זהב הוא דוגמה נפוצה לכך.
במקרים מסוימים, הפחם הפעיל עובר טיפול כימי להסרת מזהמים, ובמקרה זה התרכובת המגיבה המתקבלת בדרך כלל אינה ממוחזרת.
גם פני השטח של פחם פעיל אינם אינרטיים לחלוטין, וניתן להשיג מגוון תהליכים קטליטיים באמצעות ניצול שטח הפנים הפנימי המורחב הזמין.
מהו הפחם הפעיל ביישומים?
לפחמן פעיל שימושים רבים ושונים, החל מסינון ועד לטיהור ועוד.
בשנים האחרונות, גברו ברחבי העולם עוצמתן ותדירותן של בעיות טעם וריח במי שתייה. מעבר לבעיה האסתטית עבור הצרכן, הדבר יוצר גם אי ודאות לגבי איכות ובטיחות המים. התרכובות האחראיות לבעיות טעם וריח יכולות להיות ממקור אנתרופוגני (פליטות תעשייתיות או עירוניות) או ביולוגי. במקרה האחרון, הן מיוצרות על ידי אורגניזמים מיקרוסקופיים כמו ציאנובקטריה.
שתי התרכובות הנפוצות ביותר הן גיאוסמין ו-2-מתילאיזובורנאול (MIB). גיאוסמין, בעל ריח אדמתי, מיוצר לרוב על ידי ציאנובקטריה פלנקטונית (המרחפת במים). MIB, בעל ריח מעופש, מיוצר לרוב בביופילם המתפתח על סלעים, צמחי מים ומשקעים. תרכובות אלו מזוהות על ידי תאי ריח אנושיים בריכוזים נמוכים מאוד, אפילו בטווח של כמה חלקים לטריליון (ppt, או ng/l).
שיטות טיפול קונבנציונליות במים בדרך כלל אינן יכולות להסיר MIB וגיאוסמין מתחת לסף הטעם והריח שלהם, מה שמוביל לשימוש בפחם פעיל ליישום זה. שיטה נפוצה לשימוש היא באמצעות אבקת פחם פעיל (PAC), המוזרק לזרם המים על בסיס עונתי כדי לשלוט בבעיות טעם וריח.
זמן פרסום: 04-03-2025