Carbonul activ este utilizat pentru purificarea gazelor și lichidelor într-o mare varietate de domenii, incluzând filtrarea aerului și îndepărtarea poluării industriale, tratarea apei potabile, prelucrarea alimentelor și a băuturilor, eliminarea mirosurilor neplăcute.

Ce este carbonul activ?

Carbonul activ este rezultatul prelucrării materiilor prime organice bogate în carbon, cum sunt cărbunele, nucile de cocos, cojile de nuci, turba, lemnul, lignitul. Acestea sunt transformate într-un cuptor special prin modificări fizice și descompunere termică în anumite condiții de temperatură și presiune.

Cum functioneaza filtrarea cu carbon activ?

Filtrul cu carbon activ purifică aerul în principal prin mecanismul adsorbției. La trecerea aerului poluat prin stratul de carbon activ, la nivelul rețelei sale de pori submicroscopici acționează asupra moleculelor nedorite forțe de atracție mai puternice decât cele care mențineau moleculele în amestecul de gaze, astfel încât acestea rămân fixate și se acumulează în filtru.
În structura carbonului activ se află o rețea de pori submicroscopici care îi conferă o suprafață foarte mare de adsorbție în raport cu unitatea de volum. La nivelul acestei vaste suprafețe se manifestă forțe de atracție exercitate de către moleculele carbonului activ din pereții porilor. Toate moleculele exercită forțe de atracție unele asupra altora, dar ele sunt mai puternice în cazul moleculelor de la suprafața unei substanțe solide, în acest caz pereții porilor submicroscopici ai carbonului activ. Forțele de atracție dintre moleculele din aerul poluat sunt mai slabe. Din acest motiv, atunci când aerul trece prin filtru și străbate rețeaua de pori submicroscopici, moleculele contaminante vor fi atrase de moleculele carbonului activ și vor rămâne adsorbite pe suprafața porilor. Poluanții vor migra spre zonele cu cele mai puternice forțe de atracție, părăsind gazul în care se aflau.
Pentru ca acest proces să aibă loc trebuie ca dimensiunile particulelor contaminante să fie suficient de mici ca să poată trece prin rețeaua de pori submicroscopici ai carbonului activ și să se acumuleze pe suprafața perețior acestora. Forțele de atracție se exercită numai dacă există suficientă energie pe suprafața carbonului activ pentru a depăși energia necesară pentru adsorbția poluanților .
În afară de adsorbție, pe suprafața carbonului activ pot avea loc și reacții chimice.O astfel de reacție este a clorului din apă, care implica reacția chimică a clorului cu carbonul pentru a forma ioni de clorură.

Prin ce se deosebesc diferitele tipuri de carbon activ?

Tipurile de carbon activ sunt diferite din cauza materiei prime și a metodelor de fabricație. Aceste materii prime stabilesc caracteristicile generale și vor exista difernțe în produsul finit.
În majoritatea cazurilor carbonul activ este fabricat din carbune. Materia primă de bază și etapele de pretratare înainte de activare pot afecta multe din caracteristicile arbonului activ. Aceste proprietăți diferite fac ca unele tipuri de carbon activ să fie mai potrivie decât altele pentru aplicații specifice.
Carbonul activ pe baza de cărbune are o gama larga privind diametrele de pori. Deoarece acest cărbune poate avea atât un diametru fin, cât si unul mai mare al porilor, acesta este potrivit pentru declorinare și pentru eliminarea din apă sau din vaporii de apă a unei varietați mai largi de contaminanți chimici organici.
Carbonul activ pe bază de nucă de cocos tinde sa aiba o microporozitate mai mare, ceea ce il face mai potrivit pentru eliminarea concentrațiilor scazute de compuși organici, care sunt mai greu adsorbiți.
Un alt factor comparativ este duritatea carbonului. De exemplu, rezistenta la abraziune a carbonului activ poate fi imporantă dacă se utilizează într-o aplicație în care intervine o spălare frecventa.. Asa cum am menționat mai sus, carbonul activ din nucă de cocos are o rezistență mai mare la abraziune decât cel pe bază de cărbune și ar fi de asteptat sa aibă o rezistență mai bună in timp.
Densitatea poate fi, de asemenea, o considerație majoră pentru aplicații specifice. Densitatea carbonului activ variază cu materia prima. Mai puține kilograme de carbon activ cu o densitate mai mica se vor incadra intr-un recipient dat, în comparație cu un carbon activ cu o densitate mai ridicată. Performanța de eliminare a contaminanților este mai crescută atunci când