up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله زغال فعال PDF
QR code - زغال فعال

زغال فعال

زغال فعال شده (Avtivate Carbon) چيست ؟

اصطلاح زغال فعال شده نشان دهنده يک سري از مواد جذب کننده سطحي , با جنسي زغالي و شکل کريستالي مي باشد که در ساختار داخلي آن روزنه هاي زيادي وجود دارد زغال فعال شده داراي کاربردهاي زيادي است, از جمله مصارف آن:
- رنگزدايي از قند و شکر
- بازيافت طلا
- بهسازي رنگ و طعم در نوشيدني ها و آب ميوه ها
- تصفيه آبها ( آب شرب, آب آکواريومها, آبهاي صنعتي), از نظر رنگ و بو و طعم
- استفاده در دستگاههايي مثل: تصفيه کننده هاي هوا, خوش بو کننده ها, تصفيه کننده هاي صنعتي و...
● توليد زغال فعال شده
فعال سازي شيميايي :
اين شيوه بيشتربراي مواردي است که مواد اوليه آن چوب و يا زغال سنگ نارس(Peat) مي باشد. مواد اوليه را با يک عامل آبگير مانند اسيد فسفريکP۲O۵ يا کلريد زنيک ZnCl۲ آغشته مي کنند تا مادهاي خميري حاصل شود. اين مادهرا در بازه دمايي ۵۰۰ - ۸۰۰ درجه سانتيگراد حرارت ميدهند تا کربن فعال شود.
زغال فعال شده حاصل را بعد از شستشو خشک و به پودر تبديل مي کنند.
زغال فعال شده بدست آمده توسط اين روش, داراي منافذ باز زيادي است و براي جذب مولکول هاي بزرگ بسيار مناسبند.
فعال سازي توسط بخار (C+H۲O) :
اين روش بيشتر براي موادهاي اوليه اي چون چوب نيم سوخته, زغال سنگ و پوست نارگيل که زغالي شده اندبه کار مي رود. فعال سازي دربازه دمايي ۸۰۰ – ۱۱۰۰ درجهسانتيگراد و در حضور بخار انجام مي شود.
در آغاز موادزغالي با بخار به گاز تبديل مي شوند که به واکنش Water - Gas معروف است:
(۲CO + O۲ ----> ( CO + H۲ – ۱۷۵.۴۴۰ (KJ KgMol
(۲H۲ + O۲
اين واکنش گرماگيراست و گرماي مورد نياز توسط سوختن ناقصCO و H۲ بصورت زير تامين مي شود:
( ۲ CO۲ + ۳۹۳.۷۹۰ (KJ KgMol )-----> ۲H۲O + ۳۹۶.۶۵۰( KJ KgMol
در ضمن هوا به مقدار مورد نياز وارد واکنش مي شود تا زغال نسوزد.
زغال هاي فعال شده ي توليد شده توسط اين روش معمولاداراي منافذ ريزند و براي جذب مواد از مايعات و گازها مناسبند.
● ويژگي هاي جذبي و فيزيکي
▪ ويژگي هاي جذبي :
سطح: با استفاده ازN۲ حدود منافذ سطحي زغال فعال شده را اندازه مي گيرند.هر چه سطح زغال فعال شده بيشنرباشد, قسمتهاي جاذب نيزبيشترند.
اندازه منافذ: تعيين اندازه هاي يکزغال فعال شده ميتواند راهي مناسب براي تشخيص خصوصيات آن باشد.که درIUPAC منافذ بر اساس اندازه به صورت زير دسته بندي شدهاند:
Micropores r۲۵
کهmesopore ها براي جا به جايي وMicropore ها براي جذب موادهستند.
▪ تخلخل: يکي از راههاياندازه گيري ميزان تخلخل در توده اي از زغال فعال شده, استفاده از ميزان جذبCCl۴ خالص در حالت گازي مي باشد.
● ويژگيهاي فيزيکي:
زغال فعال شده چگونه کار مي کند؟
اين۳ مرحله همزمان رخ مي دهند ...
▪ بازيافت زغال فعال شده
به مرور زمان و استفاده از زغال فعال شده, سطح آن از مواد آلايندهاشباع مي شود. زغال فعال شدهيک محصول گران است و در عين حال ميتواند در چرخه بازيافت قرار گيرد و مجددا مورداستفاده قرار گيرد. بازيافتزغال فعال شده, هزينه کمينسبت به توليد اوليه دارد و داراي قيمت ارزانتري نيز مي باشد.زغال فعال شده مواداورگانيک را از محيط اطرافش جذب مي کند, که عمل انتقال آلاينده از فاز مايع( آب) به فاز جامد( کربن) صورت مي گيرد.نيروي جاذبه اي باعث تشکيل يکپيوند بين آلاينده و کربن و چسبيدن آنها به هم مي شود.
علاوه بر اين باکتري هايي به سطح خارجي زغال فعال شده مي چسبند و بخشي ازآلاينده ها را جذب و مصرف مي کنند.
جذب منجر به پخش يک گاز يا ترکيب در شبکه متخلخل زغال فعال شده مي گردد, جايي که يک واکنش شيميايي يا يک ثبات فيزيکي روي مي دهد. به عنوان مثال ازنO۳
در قسمتي که جذب مي شود, قسمتي از زغال فعال شده را اکسيد ميکند, وO۳ بهO۲ تبديل مي شود و ازن در ساختار کربن اندوخته و گردآوري نميشود.
جذب در زغال فعال شده داراي۳ مرحلهاست:
▪ تماس ذرات آلاينده محلول در مايع( آب) با ذرات زغالفعال شده
▪ پخش شدن ذرات آلاينده در شبکه متخلخل زغال فعالشده
▪ جذب ذرات آلاينده به زغال فعال شده و بوجود آمدن يک پبوند برگشت ناپذيرسختي و مقاومتدر برابر حرارت و فشار: زغال هاي فعال شده داراي سختي هاي متفاوتي هستند که مربوز به مواد اوليه و شيوه تهيه آنها مي باشد.
بنا به درجه سختي, هر يک از آنهاکاربردهاي متفاوتي دارند.
۱) چگالي
۲) اندازهذرات: هر چقدرکه اندازه ذرات زغال فعال شده کوچکتر باشد, سرعت جذب بيشتراست.زغال فعال شده را به سه شکل دانه اي, پودر و استوانه اي ميسازند.گونه هاي مختلفي از زغال هاي فعال شده با ويژگي هايمشخص وجود دارند که خصوصيات هر يک از آنها بستگي به مواد اوليه و فنون به کا ر رفتهدر توليد آنها بستگي دارد. درانتخاب يک گونه زغال فعال شده, براي بهبود بخشيدن به فرايندها, نياز به شناخت دقيق ويژگي هاي فيزيکي و جذبي موادداريم.
اصول و فنون گوناگوني در ساخت و توليد زغالهاي فعالشده وجود دارد که به ۳ اصل بستگي دارد:
- نوع ماده اوليه
- مشخصات فيزيکيمورد نظر براي محصول(زغالفعال شده)
- مشخصات جذبيبراي کاربردهاي مختلف
شيوههاي فعالسازي که بيشتر در توليدات تجاري بکار ميرود عبارتند از:
فعال سازي شيميايي
فعال سازي توسط بخار

زغال‌سنگ به انواع مختلفي طبقه‌بندي مي‌شود. در اين طبقه‌بندي درصد کربن ثابت ، درصد مواد فرار و ديگر خواص فيزيکي و شيميايي مورد توجه قرار دارد.=- آنتراس ...

كودكان بيش‌فعال *** دكتر كتايون خوشابي *** فوق‌تخصص روانپزشكي كودكان و نوجوانان بيش‌فعالي اختلالي است كه در آن كودك داراي علايمي همچون پرتحركي، پر فعا ...

گردش معکوس در کارگاه آفرينش ، شايد درک آنچه را که بحران انرژي خوانده مي شود، سير کند. کل قضيه ، ميلياردها سال قبل و با فرايندهاي تبديل انرژي خورشيدي ب ...

گردش معکوس در کارگاه آفرينش ، شايد درک آنچه را که بحران انرژي خوانده مي شود، سير کند. کل قضيه ، ميلياردها سال قبل و با فرايندهاي تبديل انرژي خورشيدي ب ...

مقدمه آتشفشانها دستگاههايي هستند که سطح زمين را با مناطق دروني زمين ، يعني جايي که بر اثر بالا بودن دما ، سنگها به صورت مذاب‌اند، مربوط مي‌کند و از آن ...

آشنايي با نيروگاه هاي هسته يي کشور کانادا صنعت هسته يي در کانادا از سال ۱۹۴۲ آغاز شد، وقتي که يک آزمايشگاه انگليسي- کانادايي در مونترال، کبک تشکيل شد ...

● اطلاعات کلي آمونياک ، مهمترين ترکيب هيدروژنه ازت بوده ، در طبيعت از تجزيه مواد آلي ازت دار حاصل مي گردد. اين ماده ، گازيست بي رنگ با مزه فوق العاده ...

اشعه فرابنفش انرژي الکترومغناطيسي است که طول موج کوتاه و انرژي زيادي دارد و براي چشم انسان نامرئي است و در طيف الکترومغناطيسي ، بين اشعه ايکس و نور مر ...

دانلود نسخه PDF - زغال فعال