सक्रिय कार्बन

सक्रिय कार्बन, जिसे कभी-कभी सक्रिय चारकोल भी कहा जाता है, एक अद्वितीय अवशोषक है, जो अपनी अत्यंत छिद्रपूर्ण संरचना के कारण मूल्यवान है, जो इसे पदार्थों को प्रभावी रूप से पकड़ने और धारण करने में सक्षम बनाता है।

तरल पदार्थों या गैसों से अवांछनीय घटकों को हटाने के लिए कई उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला सक्रिय कार्बन, अनगिनत अनुप्रयोगों में लागू किया जा सकता है, जिनमें जल और वायु शोधन से लेकर मृदा शोधन और यहां तक कि सोने की प्राप्ति तक, प्रदूषकों या अवांछनीय सामग्रियों को हटाने की आवश्यकता होती है।

यहां इस अविश्वसनीय रूप से विविध सामग्री पर एक अवलोकन दिया गया है।

सक्रिय कार्बन क्या है?
सक्रिय कार्बन एक कार्बन-आधारित पदार्थ है, जिसे इसके अधिशोषण गुणों को अधिकतम करने के लिए संसाधित किया गया है, जिससे एक बेहतर अधिशोषक पदार्थ प्राप्त होता है।

सक्रिय कार्बन में एक प्रभावशाली छिद्र संरचना होती है जिसके कारण इसका सतह क्षेत्र बहुत ऊंचा होता है जिस पर यह पदार्थों को पकड़ कर रखता है, तथा इसे कई कार्बन-समृद्ध कार्बनिक पदार्थों से उत्पादित किया जा सकता है, जिनमें शामिल हैं:

नारियल के गोले
लकड़ी
कोयला
पीट
और अधिक…
स्रोत सामग्री और सक्रिय कार्बन के उत्पादन में प्रयुक्त प्रसंस्करण विधियों के आधार पर, अंतिम उत्पाद के भौतिक और रासायनिक गुण काफी भिन्न हो सकते हैं।² इससे व्यावसायिक रूप से उत्पादित कार्बन में विविधता की संभावनाओं का एक मैट्रिक्स बनता है, जिसमें सैकड़ों किस्में उपलब्ध हैं। इस कारण, व्यावसायिक रूप से उत्पादित सक्रिय कार्बन किसी दिए गए अनुप्रयोग के लिए सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त करने हेतु अत्यधिक विशिष्ट होते हैं।

इतनी भिन्नता के बावजूद, सक्रिय कार्बन के तीन मुख्य प्रकार उत्पादित होते हैं:

पाउडर सक्रिय कार्बन (PAC)

चूर्णित सक्रिय कार्बन आमतौर पर 5 से 150 Å के कण आकार की श्रेणी में आते हैं, और कुछ बाहरी आकार भी उपलब्ध हैं। PAC का उपयोग आमतौर पर द्रव-चरण अधिशोषण अनुप्रयोगों में किया जाता है और ये कम प्रसंस्करण लागत और संचालन में लचीलापन प्रदान करते हैं।

दानेदार सक्रिय कार्बन (GAC)

दानेदार सक्रिय कार्बन आमतौर पर 0.2 मिमी से 5 मिमी तक के कण आकार में होते हैं और इनका उपयोग गैस और द्रव दोनों चरणों में किया जा सकता है। जीएसी लोकप्रिय हैं क्योंकि वे स्वच्छ संचालन प्रदान करते हैं और पीएसी की तुलना में अधिक समय तक चलते हैं।

इसके अतिरिक्त, वे बेहतर शक्ति (कठोरता) प्रदान करते हैं और उन्हें पुनर्जीवित और पुनः उपयोग किया जा सकता है।

एक्सट्रूडेड सक्रिय कार्बन (ईएसी)

एक्सट्रूडेड एक्टिवेटेड कार्बन एक बेलनाकार पेलेट उत्पाद है जिसका आकार 1 मिमी से 5 मिमी तक होता है। आमतौर पर गैस प्रावस्था अभिक्रियाओं में प्रयुक्त, ईएसी एक्सट्रूज़न प्रक्रिया के परिणामस्वरूप प्राप्त एक अत्यधिक सक्रिय कार्बन है।

अतिरिक्त प्रकार

सक्रिय कार्बन की अतिरिक्त किस्मों में शामिल हैं:

मनका सक्रिय कार्बन
संसेचित कार्बन
पॉलिमर लेपित कार्बन
सक्रिय कार्बन कपड़े
सक्रिय कार्बन फाइबर
सक्रिय कार्बन के गुण
किसी विशेष अनुप्रयोग के लिए सक्रिय कार्बन का चयन करते समय, विभिन्न विशेषताओं पर विचार किया जाना चाहिए:

छिद्र संरचना

सक्रिय कार्बन की छिद्र संरचना भिन्न होती है और यह मुख्यतः स्रोत सामग्री और उत्पादन विधि का परिणाम होती है।¹ छिद्र संरचना, आकर्षक बलों के साथ मिलकर, अधिशोषण को संभव बनाती है।

कठोरता/घर्षण

कठोरता/घर्षण भी चयन में एक महत्वपूर्ण कारक है। कई अनुप्रयोगों के लिए सक्रिय कार्बन में उच्च कण शक्ति और घर्षण (पदार्थ का कणों में विखंडन) के प्रति प्रतिरोध की आवश्यकता होगी। नारियल के खोल से उत्पादित सक्रिय कार्बन में सक्रिय कार्बन की तुलना में सबसे अधिक कठोरता होती है।4

अवशोषक गुण

सक्रिय कार्बन के अवशोषण गुणों में कई विशेषताएं शामिल हैं, जिनमें अवशोषण क्षमता, अवशोषण की दर और सक्रिय कार्बन की समग्र प्रभावशीलता शामिल है।4

अनुप्रयोग (द्रव या गैस) के आधार पर, इन गुणों को कई कारकों द्वारा दर्शाया जा सकता है, जिनमें आयोडीन संख्या, सतह क्षेत्र और कार्बन टेट्राक्लोराइड गतिविधि (सीटीसी) शामिल हैं।

स्पष्ट घनत्व

जबकि आभासी घनत्व प्रति इकाई भार पर अधिशोषण को प्रभावित नहीं करेगा, यह प्रति इकाई आयतन पर अधिशोषण को प्रभावित करेगा।4

नमी

आदर्श रूप से, सक्रिय कार्बन में निहित भौतिक नमी की मात्रा 3-6% के भीतर होनी चाहिए।4

राख सामग्री

सक्रिय कार्बन की राख की मात्रा, पदार्थ के निष्क्रिय, अनाकार, अकार्बनिक और अनुपयोगी भाग का माप है। राख की मात्रा आदर्श रूप से यथासंभव कम होनी चाहिए, क्योंकि राख की मात्रा कम होने पर सक्रिय कार्बन की गुणवत्ता बढ़ जाती है। 4