Aktif Karbon ve İşlevi:
Aktif karbon, çok sayıda maddenin gazlı veya sıvı fazlardan adsorpsiyonuna imkan veren, 600-1.500 m2/g aralığında geniş bir iç yüzey alanına sahip yüksek gözenekli bir malzemedir.
Aktif karbonun adsorpsiyon kapasitesini kullanılan ham madde türü (kömür, odun, kabuk vb.) ve aktivasyon yöntemi (kimyasal, ısıl) gibi üretim faktörleri belirler. Bu özellikler, aktif karbonun son kullanım amaçlarına uygun olmasını sağlar.
Ham madde, odun kömürü, bitümlü kömür, fındık kabuğu, vb. olabilir.
Aktivasyon, iki farklı işlemle yapılabilir:
Gaz Aktivasyon Sürecinde, daha önce karbonize edilmiş malzeme, buhar, karbondioksit, hava veya bu karışımların oksitleyici etkisine maruz bırakılır. Aktivasyon sıcaklıkları genellikle 700 ila 1.000 °C arasındadır.
Kimyasal Aktivasyon Sürecinde, odun talaşı gibi yanmamış karbonca zengin malzemeler, çinko klorür veya fosforik asit gibi dehidrate edici veya oksitleyici kimyasallarla karıştırılır ve oksijenden arındırılmış ortamda 400 ila 800 °C arasında ısıtılır.
Aktivasyondan sonra ürün yıkanarak asitten arındırılır.
Aktivasyon sürecinin kendisi döner fırınlarda, çok ocaklı, şaftlı veya akışkan yataklı fırınlarda veya akışkan yataklı reaktörlerde gerçekleştirilir. Aktif karbonun en yaygın ürün formları şunlardır:
• Pellet (genellikle silindirik pelet formunda)
• Granül (Granül veya kırık aktif karbon)
• Toz (belirli parçacık boyutlarında)
Belirli bir uygulama için en uygun aktif karbon türünün seçimi, adsorbe edilecek maddelerin fiziksel ve kimyasal özelliklerine bağlıdır. Bu malzeme verilerinin yanı sıra, adsorpsiyon sürecinde diğer işlemle ilgili faktörler de rol oynar.
Aktif karbon, güçlü adsorpsiyon özelliği sayesinde kirleticileri ve diğer istenmeyen maddeleri temizlemek için yaygın olarak kullanılan bir malzemedir. Adsorpsiyon, bir sıvı veya gaz içindeki bileşiklerin aktif karbon yüzeyine yapışması ve tutulması anlamına gelir. Aktif karbon, yüksek yüzey alanı ve gözenekli yapısı sayesinde, kirleticiler için çok geniş bir adsorplama alanı sunar.
Aktif karbon, genellikle granüllü veya toz formda kullanılır. Granüller ya da tozlar, bir filtre sistemine yerleştirilir ve akışkan (su veya hava) bu aktif karbon filtreden geçirilir. Kirleticiler, adsorpsiyon işlemi sırasında aktif karbonun yüzeyinde tutulur. Bu süreç, adsorpsiyon kapasitesine bağlı olarak belirli bir süre sonra doygunluğa ulaşır.
Aktif karbonun adsorpsiyon kapasitesi, birçok faktöre bağlıdır. Aktif karbonun türü, boyutu ve yüzey alanı, adsorpsiyon verimliliği üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Ayrıca, kirleticinin kimyasal yapısı ve konsantrasyonu da adsorpsiyon kapasitesini belirler.
Aktif karbon adsorpsiyonu, kirleticilerin filtrelenmesinde kritik bir rol oynamaktadır. Su veya havadaki koku, tat, renk, kimyasallar, organik bileşikler, pestisitler, çözücüler, ağır metaller ve diğer kirleticiler, adsorpsiyon yöntemiyle aktif karbon tarafından etkili bir şekilde giderilebilir.
Ancak, aktif karbon filtrelerin düzenli bakım ve yenileme gerektirmesi önemli bir husustur. Doğru kullanıldığında ise, aktif karbon filtreler temiz su ve hava sağlamada son derece etkili bir teknoloji sunar.