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 हुआ है।

सक्रिय कार्बन में एक प्रभावशाली छिद्र संरचना होती है जिसके कारण इसमें पदार्थों को पकड़ने और धारण करने के लिए एक बहुत बड़ा सतह क्षेत्र होता है, और 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 के लिए उपयोग की जाने वाली प्रसंस्करण विधियों के आधार पर, अंतिम उत्पाद के भौतिक और रासायनिक गुण काफी भिन्न हो सकते हैं।² यह व्यावसायिक रूप से उत्पादित कार्बन में भिन्नता के लिए संभावनाओं का एक मैट्रिक्स बनाता है, जिसमें सैकड़ों किस्में उपलब्ध हैं। इस वजह से, व्यावसायिक रूप से उत्पादित सक्रिय कार्बन किसी दिए गए अनुप्रयोग के लिए सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त करने के लिए अत्यधिक विशिष्ट होते हैं।

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

पाउडर सक्रिय कार्बन (पीएसी)

पाउडर सक्रिय कार्बन आम तौर पर 5 से 150 Å के कण आकार की श्रेणी में आते हैं, कुछ बाहरी आकार भी उपलब्ध हैं। PAC का उपयोग आम तौर पर तरल-चरण अवशोषण अनुप्रयोगों में किया जाता है और प्रसंस्करण लागत में कमी और संचालन में लचीलापन प्रदान करता है।

दानेदार सक्रिय कार्बन (जीएसी)

दानेदार सक्रिय कार्बन आम तौर पर 0.2 मिमी से 5 मिमी के कण आकार में होते हैं और इन्हें गैस और तरल चरण दोनों अनुप्रयोगों में इस्तेमाल किया जा सकता है। GAC लोकप्रिय हैं क्योंकि वे साफ हैंडलिंग प्रदान करते हैं और PAC की तुलना में लंबे समय तक चलते हैं।

इसके अतिरिक्त, वे बेहतर शक्ति (कठोरता) प्रदान करते हैं तथा 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 चरण प्रतिक्रियाओं में उपयोग किए जाने वाले ईएसी एक्सट्रूज़न प्रक्रिया के परिणामस्वरूप एक भारी-ड्यूटी सक्रिय कार्बन हैं।

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-भिन्न होती है और यह मुख्यतः स्रोत सामग्री और उत्पादन विधि का परिणाम होती है। 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 (सामग्री का बारीक कणों में टूटना) के प्रति प्रतिरोध की आवश्यकता होगी। नारियल के छिलकों से उत्पादित सक्रिय कार्बन में सक्रिय कार्बन की तुलना में सबसे अधिक कठोरता होती है।4

अवशोषण गुण

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

यद्यपि प्रत्यक्ष घनत्व प्रति इकाई भार पर अधिशोषण को प्रभावित नहीं करेगा, परन्तु 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 सामग्री सामग्री के निष्क्रिय, अनाकार, अकार्बनिक और अनुपयोगी भाग का माप है। राख की मात्रा आदर्श रूप से यथासंभव कम होगी, क्योंकि राख की मात्रा कम होने पर सक्रिय कार्बन की गुणवत्ता बढ़ जाती है। 4