ถ่านกัมมันต์

ถ่านกัมมันต์ ซึ่งบางครั้งเรียกว่าถ่านกัมมันต์ เป็นตัวดูดซับที่มีลักษณะเฉพาะ เนื่องจากมีโครงสร้างที่มีรูพรุนมาก ซึ่งช่วยให้สามารถจับและยึดวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ

มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ มากมายเพื่อกำจัดส่วนประกอบที่ไม่พึงประสงค์ออกจากของเหลวหรือก๊าซ ถ่านกัมมันต์สามารถนำไปใช้กับการใช้งานจำนวนไม่สิ้นสุดที่ต้องการกำจัดสิ่งปนเปื้อนหรือวัสดุที่ไม่พึงประสงค์ ตั้งแต่การทำให้น้ำและอากาศบริสุทธิ์ ไปจนถึงการฟื้นฟูดิน และแม้แต่ทองคำ การกู้คืน.

นี่คือภาพรวมของเนื้อหาที่หลากหลายอย่างไม่น่าเชื่อนี้

ถ่านกัมมันต์คืออะไร?
ถ่านกัมมันต์เป็นวัสดุที่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบหลักที่ได้รับการประมวลผลเพื่อเพิ่มคุณสมบัติในการดูดซับให้สูงสุด ส่งผลให้ได้วัสดุดูดซับที่เหนือกว่า

ถ่านกัมมันต์มีโครงสร้างรูพรุนที่น่าประทับใจ ซึ่งทำให้มีพื้นที่ผิวที่สูงมากสำหรับจับและยึดวัสดุ และสามารถผลิตจากวัสดุอินทรีย์ที่อุดมด้วยคาร์บอนหลายชนิด ได้แก่:

กะลามะพร้าว
ไม้
ถ่านหิน
พีท
และอื่นๆ...
คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวัสดุต้นทางและวิธีการแปรรูปที่ใช้ในการผลิตถ่านกัมมันต์² ซึ่งสร้างเมทริกซ์ความเป็นไปได้สำหรับการเปลี่ยนแปลงของคาร์บอนที่ผลิตในเชิงพาณิชย์ โดยมีหลายร้อยชนิดให้เลือก ด้วยเหตุนี้ ถ่านกัมมันต์ที่ผลิตในเชิงพาณิชย์จึงมีความเชี่ยวชาญสูงเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดสำหรับการใช้งานที่กำหนด

แม้จะมีการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว มีถ่านกัมมันต์ที่ผลิตได้หลักๆ สามประเภท:

ผงถ่านกัมมันต์ (PAC)

โดยทั่วไปถ่านกัมมันต์แบบผงจะอยู่ในช่วงขนาดอนุภาค 5 ถึง 150 Å โดยมีขนาดที่ห่างไกลออกไปบางขนาด โดยทั่วไปแล้ว PAC จะใช้ในการใช้งานการดูดซับในเฟสของเหลว และช่วยลดต้นทุนการประมวลผลและความยืดหยุ่นในการทำงาน

ถ่านกัมมันต์แบบเม็ด (GAC)

ถ่านกัมมันต์แบบเม็ดโดยทั่วไปมีขนาดอนุภาค 0.2 มม. ถึง 5 มม. และสามารถใช้ได้ทั้งในการใช้งานในเฟสก๊าซและของเหลว GAC ได้รับความนิยมเนื่องจากมีการจัดการที่สะอาดและมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า PAC

นอกจากนี้ยังมีความแข็งแกร่ง (ความแข็ง) ที่ดีขึ้น และสามารถสร้างใหม่และนำกลับมาใช้ใหม่ได้

ถ่านกัมมันต์อัดรีด (EAC)

ถ่านกัมมันต์อัดขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์เม็ดทรงกระบอกซึ่งมีขนาดตั้งแต่ 1 มม. ถึง 5 มม. โดยทั่วไปใช้ในปฏิกิริยาเฟสก๊าซ EAC เป็นถ่านกัมมันต์สำหรับงานหนักอันเป็นผลมาจากกระบวนการอัดขึ้นรูป

ประเภทเพิ่มเติม

ถ่านกัมมันต์ชนิดเพิ่มเติม ได้แก่:

ถ่านกัมมันต์ลูกปัด
คาร์บอนที่อิ่มตัว
คาร์บอนเคลือบโพลีเมอร์
ผ้าคาร์บอนที่เปิดใช้งาน
เส้นใยคาร์บอนที่เปิดใช้งาน
คุณสมบัติของถ่านกัมมันต์
เมื่อเลือกถ่านกัมมันต์สำหรับการใช้งานเฉพาะ ควรพิจารณาคุณลักษณะต่างๆ มากมาย:

โครงสร้างรูพรุน

โครงสร้างรูพรุนของถ่านกัมมันต์แตกต่างกันไปและส่วนใหญ่เป็นผลมาจากวัสดุต้นทางและวิธีการผลิต1 โครงสร้างรูพรุนเมื่อรวมกับแรงดึงดูดคือสิ่งที่ทำให้เกิดการดูดซับ

ความแข็ง/การเสียดสี

ความแข็ง/การเสียดสียังเป็นปัจจัยสำคัญในการเลือก การใช้งานหลายอย่างต้องการให้ถ่านกัมมันต์มีความแข็งแรงของอนุภาคสูงและทนทานต่อการขัดสี (การแตกตัวของวัสดุเป็นละเอียด) ถ่านกัมมันต์ที่ผลิตจากกะลามะพร้าวมีความแข็งของถ่านกัมมันต์สูงสุด4

คุณสมบัติการดูดซับ

คุณสมบัติการดูดซับของถ่านกัมมันต์ประกอบด้วยคุณลักษณะหลายประการ รวมถึงความสามารถในการดูดซับ อัตราการดูดซับ และประสิทธิผลโดยรวมของถ่านกัมมันต์4

ขึ้นอยู่กับการใช้งาน (ของเหลวหรือก๊าซ) คุณสมบัติเหล่านี้อาจถูกระบุโดยปัจจัยหลายประการ รวมถึงจำนวนไอโอดีน พื้นที่ผิว และกิจกรรมของคาร์บอนเตตราคลอไรด์ (CTC)4

ความหนาแน่นที่เห็นได้ชัด

แม้ว่าความหนาแน่นปรากฏจะไม่ส่งผลต่อการดูดซับต่อหน่วยน้ำหนัก แต่จะส่งผลต่อการดูดซับต่อหน่วยปริมาตร4

ความชื้น

ตามหลักการแล้ว ปริมาณความชื้นทางกายภาพที่บรรจุอยู่ในถ่านกัมมันต์ควรอยู่ภายใน 3-6%4

เนื้อหาเถ้า

ปริมาณเถ้าของถ่านกัมมันต์เป็นตัววัดส่วนที่เฉื่อย อสัณฐาน อนินทรีย์ และส่วนที่ใช้ไม่ได้ของวัสดุ ปริมาณเถ้าจะต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เนื่องจากคุณภาพของถ่านกัมมันต์จะเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณเถ้าลดลง 4