کربن اکتیو گرانول چیست و کاربرد آن

درحالی‌که بسیاری از ما درباره کربن اکتیو گرانول شنیده‌ایم، تعداد کمی از ما از نحوه عملکرد این جداکننده آگاهی داریم. اگر به دنبال روش‌هایی برای فهمیدن نحوه به‌کارگیری کربن اکتیو گرانول در صنعت و یا صرفا در مورد ساختار شیمیایی کربن اکتیو گرانول هستید. ادامه مقاله شما را راهنمایی می‌کند.

کربن فعال ماده متخلخلی است که ناخالصی‌های آلی موجود در گاز یا مایع را از بین می‌برد. کربن فعال اثر فوق‌العاده‌ای در از بین بردن ناخالصی‌های آلی موجود در مایعات و گازها دارد. این محصول پرکاربردترین ماده تصفیه‌کننده است. کربن اکتیو گرانول (GAC)، از طریق فرآیندی به نام «جذب فیزیکی»، آلاینده‌های آلی را از مایعات و گازها در فرایندهای تصفیه صنعتی و خانگی جدا می‌کند. این ماده از مواد اولیه سرشار از کربن، ازجمله زغال‌سنگ قیر، آنتراسیت، زغال‌سنگ، چوب، پوسته نارگیل و زغال‌سنگ نارس تولید می‌شود.

کربن اکتیو گرانول

کربن اکتیو گرانول که به‌اختصار (GAC) نامیده می‌شود نوعی از کربن با خلوص بالا است. در بسیاری از فرآیندهای تصفیه در فاز مایع و گاز استفاده می‌شود. اندازه ذرات گرانول‌ها معمولا از حدود 0.2 میلی‌متر تا 5 میلی‌متر متغیر می‌باشد. انتخاب اندازه ذرات (اندازه مش) بسته به هدف نهایی موردنظر برای جداسازی ناخالصی از ترکیبات است. ذرات کوچک‌تر از 0.2 میلی‌متر به‌عنوان پودر کربن فعال (PAC) طبقه‌بندی می‌شوند.

از دیگر اشکال فیزیکی کربن فعال، میله اکسترود شده است که با استفاده از یک سیلندر کربنی با قطر بین 3 تا 4 میلی‌متر تولید می‌شود. کربن اکتیو گرانول (GAC) یک محیط تصفیه ناخالصی‌های آلی را ایجاد می‌کند. کربن اکتیو گرانول یک محیط جذب متخلخل است که مولکول‌های آن مانند دانه‌های نمک یا شکر در کنار هم قرار گرفته‌اند.

عملکرد کربن اکتیو گرانول

یک فیلتر کربن اکتیو گرانول می‌تواند برخی از مواد شیمیایی، به‌ویژه آلاینده‌های آلی را از آب حذف کند. همچنین می‌توانند مواد شیمیایی را که باعث بویناک شدن یا تغییر مزه آب می‌شوند. مانند سولفید هیدروژن یا کلر را از آب جدا کند. کربن اکتیو گرانول به‌طور قابل‌توجهی به حذف مواد پلی فلورو آلکیل از مایعات و گازها کمک می‌کند. سایر مواد شیمیایی، به‌ویژه آهن و نیترات، با GAC قابل حذف نیستند. اندازه ذرات کربن اکتیو گرانول باید بر اساس اندازه و میزان مصرف آب تغییر کند، زیرا ذرات آلاینده درشت‌تر باعث خورده شدن ذرات کربن شده و نیاز به تعویض مکرر فیلتر افزایش خواهد یافت.

کاربرد کربن اکتیو گرانول

مواد شیمیایی خاصی را که در آب حل‌شده‌اند، هنگام عبور از فیلتر حاوی کربن اکتیو گرانول حذف می‌شوند. کربن اکتیو گرانول به‌دلیل ویژگی‌های متخلخل خود، مواد شیمیایی محلول در مایعات را جذب می‌کند. در طول فرآیند تصفیه، مایعات یا گازها از ساختار متخلخل کربن فعال عبور می‌کنند و ترکیباتی که قرار است در طی فرآیند تصفیه حذف شوند. به سطح کربن اکتیو گرانول می‌چسبند و ثابت می‌مانند.

استفاده از کربن اکتیو گرانول برای تصفیه آب از ابتدای قرن بیستم شروع شد. اولین بار کربن فعال به شکل کربن اکتیو گرانول در سال 1910 در ریدینگ انگلستان برای کلرزدایی آب استفاده شد. در حال حاضر کربن اکتیو گرانول به‌دلیل تشکیل هالوفرم اضافی و سایر ترکیبات کلر در داخل فیلترها استفاده از کربن فعال برای کلرزدایی منسوخ‌شده است.

انواع سیستم‌های فیلتر GAC

انواع سیستم فیلترهای کربن اکتیو گرانول به شرح زیر است:

• فیلترهای مرکزی یا (POE)

در این سیستم یک فیلتر مرکزی جهت تصفیه آب ورودی به ساختمان در نقطه ورودی آب ساختمان و یا خانه نصب می‌شود و به تمام شیرها و خروجی‌ها، آب تصفیه‌شده را می‌رساند. این سیستم تصفیه کربن اکتیو گرانول برای تصفیه ترکیبات آلی فرار، آفت‌کش‌ها، علف‌کش‌ها یا مواد شیمیایی توصیه می‌شود. فیلترها معمولا استوانه‌ای شکل هستند. همچنین به‌صورت جفتی نصب می‌شوند، اگرچه ممکن است در برخی اوقات به تعداد بیشتری نیاز باشد. دو فیلتر که به ترتیب مرتب شده‌اند اطمینان می‌دهند، هر ماده شیمیایی که ممکن است از فیلتر اول عبور کند توسط فیلتر دوم به دام می‌افتد.

• فیلترهای نقطه‌ای (POU)

یک فیلتر نقطه‌ای (POE) دقیقا قبل از شیر آب نصب می‌شود و در آشپزخانه‌ها معمولا زیر سینک قرار می‌گیرند.

جمع‌بندی

در تصفیه آب، کربن اکتیو گرانول خطرناک در نظر گرفته نمی‌شود. در صورت استفاده صحیح، پیامدهای خطرناکی برای آب ایجاد نمی‌کند. بااین‌حال، استفاده نادرست یا استنشاق کربن اکتیو گرانول می‌تواند خطرناک باشد، زیرا کربن فعال مرطوب در یک فضای بسته باعث کاهش اکسیژن می‌شود.

منابع

📌 مطالب پیشنهادی :

• آنتی اسکالانت بویلر چیست و کاربرد آن
• پلی آلومینیوم کلراید آشامیدنی چیست و چه کاربردی دارد
• آمینو تری متیلن فسفونیک اسید (ATMP) چیست و چه کاربردی دارد