გააქტიურებული ნახშირბადი

გააქტიურებული ნახშირბადი, რომელსაც ზოგჯერ გააქტიურებულ ნახშირსაც უწოდებენ, უნიკალური ადსორბენტია, რომელიც ფასობს მისი უკიდურესად ფოროვანი სტრუქტურის გამო, რაც მას საშუალებას აძლევს ეფექტურად შეიპყროს და შეინარჩუნოს მასალები.

ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში სითხეებიდან ან აირებიდან არასასურველი კომპონენტების მოსაშორებლად, გააქტიურებული ნახშირბადი შეიძლება გამოყენებულ იქნას დაუსრულებელი რაოდენობის აპლიკაციებში, რომლებიც მოითხოვს დამაბინძურებლების ან არასასურველი მასალების მოცილებას, წყლისა და ჰაერის გაწმენდიდან დაწყებული, ნიადაგის რემედიაციით და ოქროს მოპოვებით დამთავრებული.

აქ მოცემულია ამ წარმოუდგენლად მრავალფეროვანი მასალის მიმოხილვა.

რა არის გააქტიურებული ნახშირბადი?
გააქტიურებული ნახშირბადი ნახშირბადზე დაფუძნებული მასალაა, რომელიც დამუშავებულია მისი ადსორბციული თვისებების მაქსიმიზაციისთვის, რაც იძლევა უმაღლესი ხარისხის ადსორბციულ მასალას.

გააქტიურებულ ნახშირბადს შთამბეჭდავი ფორების სტრუქტურა აქვს, რაც მას მასალების შესაკავებლად ძალიან დიდ ზედაპირს ანიჭებს და მისი წარმოება ნახშირბადით მდიდარი ორგანული მასალისგან შეიძლება, მათ შორის:

ქოქოსის ნაჭუჭები
ხე
ქვანახშირი
ტორფი
და კიდევ უფრო მეტი…
საწყისი მასალისა და გააქტიურებული ნახშირბადის წარმოებისთვის გამოყენებული დამუშავების მეთოდების მიხედვით, საბოლოო პროდუქტის ფიზიკური და ქიმიური თვისებები შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს.² ეს ქმნის კომერციულად წარმოებული ნახშირბადის ვარიაციის შესაძლებლობების მატრიცას, რომლის ასობით სახეობაა ხელმისაწვდომი. ამის გამო, კომერციულად წარმოებული გააქტიურებული ნახშირბადი მაღალ სპეციალიზებულია კონკრეტული გამოყენებისთვის საუკეთესო შედეგების მისაღწევად.

ასეთი ვარიაციის მიუხედავად, გააქტიურებული ნახშირბადის სამი ძირითადი ტიპი არსებობს:

ფხვნილისებრი გააქტიურებული ნახშირბადი (PAC)

ფხვნილისებრი გააქტიურებული ნახშირბადის ნაწილაკების ზომა, როგორც წესი, 5-დან 150 Å-მდე მერყეობს, ხელმისაწვდომია რამდენიმე გამონაკლისი ზომაც. PAC-ები, როგორც წესი, გამოიყენება თხევადი ფაზის ადსორბციის აპლიკაციებში და გვთავაზობენ შემცირებულ დამუშავების ხარჯებს და მოქნილობას ექსპლუატაციის დროს.

გრანულირებული გააქტიურებული ნახშირბადი (GAC)

გრანულირებული გააქტიურებული ნახშირბადის ნაწილაკების ზომა, როგორც წესი, 0.2 მმ-დან 5 მმ-მდე მერყეობს და მათი გამოყენება შესაძლებელია როგორც აირად, ასევე თხევად ფაზაში. გაზის აქტივირებული ნახშირბადები პოპულარულია, რადგან ისინი უზრუნველყოფენ სუფთა დამუშავებას და, როგორც წესი, უფრო დიდხანს ძლებენ, ვიდრე უჯრედშორისი ნახშირბადები.

გარდა ამისა, ისინი გვთავაზობენ გაუმჯობესებულ სიმტკიცეს (სიმტკიცეს) და მათი რეგენერაცია და ხელახლა გამოყენება შესაძლებელია.

ექსტრუდირებული გააქტიურებული ნახშირბადი (EAC)

ექსტრუდირებული გააქტიურებული ნახშირბადი წარმოადგენს ცილინდრულ გრანულების ფორმას, რომლის ზომა 1 მმ-დან 5 მმ-მდე მერყეობს. როგორც წესი, გაზის ფაზის რეაქციებში გამოყენებული გააქტიურებული ნახშირბადი წარმოადგენს ექსტრუზიის პროცესის შედეგად მიღებულ მძიმე მოქმედების გააქტიურებულ ნახშირბადს.

დამატებითი ტიპები

გააქტიურებული ნახშირბადის დამატებითი სახეობები მოიცავს:

მძივის გააქტიურებული ნახშირბადი
გაჟღენთილი ნახშირბადი
პოლიმერით დაფარული ნახშირბადი
გააქტიურებული ნახშირბადის ტილოები
გააქტიურებული ნახშირბადის ბოჭკოები
გააქტიურებული ნახშირბადის თვისებები
კონკრეტული გამოყენებისთვის გააქტიურებული ნახშირბადის არჩევისას, გასათვალისწინებელია სხვადასხვა მახასიათებლები:

ფორების სტრუქტურა

გააქტიურებული ნახშირბადის ფორების სტრუქტურა ცვალებადია და დიდწილად დამოკიდებულია წყარო მასალასა და წარმოების მეთოდზე.¹ ფორების სტრუქტურა, მიმზიდველ ძალებთან ერთად, არის ის, რაც ადსორბციის საშუალებას იძლევა.

სიმტკიცე/აბრაზია

სიმტკიცე/ცვეთა ასევე შერჩევის მთავარი ფაქტორია. ბევრ შემთხვევაში გააქტიურებული ნახშირი მოითხოვს მაღალი ნაწილაკების სიმტკიცეს და ცვეთისადმი (მასალის წვრილ ნაწილაკებად დაშლა) მდგრადობას. ქოქოსის ნაჭუჭებისგან წარმოებულ გააქტიურებულ ნახშირს გააქტიურებული ნახშირბადებიდან ყველაზე მაღალი სიმტკიცე აქვს.4

ადსორბციული თვისებები

გააქტიურებული ნახშირის შთანთქმის თვისებები მოიცავს რამდენიმე მახასიათებელს, მათ შორის ადსორბციულ უნარს, ადსორბციის სიჩქარეს და გააქტიურებული ნახშირის საერთო ეფექტურობას.4

გამოყენების მიხედვით (თხევადი თუ აირადი), ეს თვისებები შეიძლება განისაზღვროს რამდენიმე ფაქტორით, მათ შორის იოდის რიცხვით, ზედაპირის ფართობით და ნახშირბადის ტეტრაქლორიდის აქტივობით (CTC).4

აშკარა სიმჭიდროვე

მიუხედავად იმისა, რომ აშკარა სიმკვრივე გავლენას არ მოახდენს წონის ერთეულზე ადსორბციაზე, ის გავლენას მოახდენს მოცულობის ერთეულზე ადსორბციაზე.4

ტენიანობა

იდეალურ შემთხვევაში, გააქტიურებული ნახშირბადის შემადგენლობაში შემავალი ფიზიკური ტენიანობის რაოდენობა 3-6%-ის ფარგლებში უნდა იყოს.

ნაცრის შემცველობა

გააქტიურებული ნახშირბადის ნაცრის შემცველობა მასალის ინერტული, ამორფული, არაორგანული და გამოუსადეგარი ნაწილის საზომია. იდეალურ შემთხვევაში, ნაცრის შემცველობა რაც შეიძლება დაბალი იქნება, რადგან გააქტიურებული ნახშირბადის ხარისხი იზრდება ნაცრის შემცველობის შემცირებასთან ერთად. 4