सक्रिय कार्बन

सक्रिय कार्बन, जिसे कभी-कभी सक्रिय चारकोल भी कहा जाता है, एक अद्वितीय सोखने वाला पदार्थ है जो अपनी अत्यंत छिद्रपूर्ण संरचना के लिए जाना जाता है, जिससे यह पदार्थों को प्रभावी ढंग से पकड़ने और धारण करने में सक्षम होता है।

तरल पदार्थों या गैसों से अवांछित घटकों को हटाने के लिए कई उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला सक्रिय कार्बन, पानी और हवा के शुद्धिकरण से लेकर मिट्टी के उपचार और यहां तक ​​कि सोने की पुनर्प्राप्ति तक, संदूषकों या अवांछित पदार्थों को हटाने की आवश्यकता वाले अनगिनत अनुप्रयोगों में लागू किया जा सकता है।

यहां इस अविश्वसनीय रूप से विविध सामग्री का संक्षिप्त विवरण दिया गया है।

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

सक्रिय कार्बन में एक प्रभावशाली छिद्र संरचना होती है जिसके कारण इसका सतही क्षेत्रफल बहुत अधिक होता है जिस पर यह पदार्थों को ग्रहण और धारण कर सकता है, और इसे कई कार्बन-समृद्ध कार्बनिक पदार्थों से उत्पादित किया जा सकता है, जिनमें शामिल हैं:

नारियल के खोल
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 कार्बनों में विविधता की कई संभावनाएं उत्पन्न होती हैं, जिनमें सैकड़ों किस्में उपलब्ध हैं। इसी कारण, व्यावसायिक रूप से उत्पादित सक्रिय कार्बनों को विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त करने हेतु अत्यधिक विशिष्ट बनाया जाता है।

इस तरह की विविधता के बावजूद, सक्रिय कार्बन के तीन मुख्य प्रकार उत्पादित होते हैं:

पाउडरयुक्त सक्रिय कार्बन (PAC)

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

दानेदार सक्रिय कार्बन (GAC)

दानेदार सक्रिय कार्बन (GAC) के कणों का आकार आमतौर पर 0.2 मिमी से 5 मिमी तक होता है और इनका उपयोग गैसीय और तरल दोनों अवस्थाओं में किया जा सकता है। GAC लोकप्रिय हैं क्योंकि इन्हें संभालना आसान होता है और ये PAC की तुलना में अधिक समय तक चलते हैं।

इसके अतिरिक्त, ये बेहतर मजबूती (कठोरता) प्रदान करते हैं और इन्हें पुनर्जीवित और पुनः उपयोग किया जा सकता है।

एक्सट्रूडेड एक्टिवेटेड कार्बन (ईएसी)

एक्सट्रूडेड एक्टिवेटेड कार्बन 1 मिमी से 5 मिमी आकार के बेलनाकार पेलेट उत्पाद होते हैं। आमतौर पर गैस चरण प्रतिक्रियाओं में उपयोग किए जाने वाले, ईएसी एक्सट्रूज़न प्रक्रिया के परिणामस्वरूप एक मजबूत और टिकाऊ एक्टिवेटेड कार्बन होते हैं।

अतिरिक्त प्रकार

सक्रिय कार्बन की अन्य किस्मों में निम्नलिखित शामिल हैं:

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

छिद्र संरचना

सक्रिय कार्बन की छिद्र संरचना भिन्न होती है और यह काफी हद तक स्रोत सामग्री और उत्पादन विधि का परिणाम है।¹ छिद्र संरचना, आकर्षक बलों के संयोजन में, वह है जो अधिशोषण को संभव बनाती है।

कठोरता/घर्षण

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

अधिशोषक गुण

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

अनुप्रयोग (तरल 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।4

स्पष्ट घनत्व

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

नमी

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

राख सामग्री

सक्रिय कार्बन की राख की मात्रा, पदार्थ के अक्रिय, अनाकार, अकार्बनिक और अनुपयोगी भाग का माप है। राख की मात्रा आदर्श रूप से जितनी कम हो सके उतनी होनी चाहिए, क्योंकि राख की मात्रा कम होने पर सक्रिय कार्बन की गुणवत्ता बढ़ती है। 4