คาร์บอนกัมมันต์

คาร์บอนกัมมันต์ ซึ่งบางครั้งเรียกว่าถ่านกัมมันต์ เป็นสารดูดซับชนิดพิเศษที่ได้รับความนิยมเนื่องจากมีโครงสร้างที่มีรูพรุนมาก ซึ่งช่วยให้จับและยึดวัสดุต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

คาร์บอนกัมมันต์ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในหลากหลายอุตสาหกรรมเพื่อกำจัดส่วนประกอบที่ไม่พึงประสงค์ออกจากของเหลวหรือก๊าซ คาร์บอนกัมมันต์สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้หลากหลายอย่างไม่สิ้นสุด ซึ่งต้องกำจัดสารปนเปื้อนหรือวัสดุที่ไม่พึงประสงค์ ตั้งแต่การฟอกน้ำและอากาศ ไปจนถึงการฟื้นฟูดิน และแม้แต่การกู้คืนทองคำ

ต่อไปนี้เป็นภาพรวมของเนื้อหาที่หลากหลายอย่างเหลือเชื่อนี้

คาร์บอนกัมมันต์คืออะไร?
คาร์บอนกัมมันต์เป็นวัสดุที่ทำจากคาร์บอนซึ่งผ่านกระบวนการเพื่อเพิ่มคุณสมบัติการดูดซับให้สูงสุด ทำให้ได้วัสดุดูดซับคุณภาพดีเยี่ยม

คาร์บอนกัมมันต์มีโครงสร้างรูพรุนที่น่าประทับใจซึ่งทำให้มีพื้นที่ผิวที่สูงมากในการจับและยึดวัสดุ และสามารถผลิตได้จากวัสดุอินทรีย์ที่มีคาร์บอนสูงหลายชนิด รวมถึง:

เปลือกมะพร้าว
ไม้
ถ่านหิน
พีท
และอื่นๆอีกมากมาย…
คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายอาจแตกต่างกันอย่างมาก ขึ้นอยู่กับวัตถุดิบต้นทางและวิธีการแปรรูปที่ใช้ในการผลิตคาร์บอนกัมมันต์² สิ่งนี้ก่อให้เกิดเมทริกซ์แห่งความเป็นไปได้สำหรับความหลากหลายของคาร์บอนที่ผลิตในเชิงพาณิชย์ โดยมีคาร์บอนกัมมันต์ให้เลือกหลายร้อยชนิด ด้วยเหตุนี้ คาร์บอนกัมมันต์ที่ผลิตในเชิงพาณิชย์จึงมีความเชี่ยวชาญเฉพาะทางสูงเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดสำหรับการใช้งานเฉพาะด้าน

แม้จะมีความแตกต่างกันเช่นนี้ แต่คาร์บอนกัมมันต์ที่ผลิตได้มีอยู่ 3 ประเภทหลักๆ ได้แก่

ผงคาร์บอนกัมมันต์ (PAC)

โดยทั่วไปแล้วผงคาร์บอนกัมมันต์จะมีขนาดอนุภาคอยู่ระหว่าง 5 ถึง 150 Å และมีขนาดอนุภาคที่เล็กกว่าให้เลือกใช้ PAC มักใช้ในงานดูดซับในสถานะของเหลว และช่วยลดต้นทุนการประมวลผลและมีความยืดหยุ่นในการใช้งาน

คาร์บอนกัมมันต์แบบเม็ด (GAC)

โดยทั่วไปแล้ว ถ่านกัมมันต์แบบเม็ดจะมีขนาดอนุภาคตั้งแต่ 0.2 มม. ถึง 5 มม. และสามารถใช้ได้ทั้งในระบบก๊าซและของเหลว GAC ได้รับความนิยมเนื่องจากสามารถจัดการได้อย่างสะอาดและมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า PAC

นอกจากนี้ ยังมีความแข็งแรง (ความแข็ง) ที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น และสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้

คาร์บอนกัมมันต์อัดรีด (EAC)

คาร์บอนกัมมันต์แบบอัดรีดเป็นผลิตภัณฑ์เม็ดทรงกระบอกที่มีขนาดตั้งแต่ 1 มม. ถึง 5 มม. โดยทั่วไปใช้ในปฏิกิริยาในเฟสก๊าซ EAC เป็นคาร์บอนกัมมันต์สำหรับงานหนักซึ่งเป็นผลมาจากกระบวนการอัดรีด

ประเภทเพิ่มเติม

คาร์บอนกัมมันต์ชนิดอื่นๆ ได้แก่:

ถ่านกัมมันต์แบบเม็ด
คาร์บอนชุบ
คาร์บอนเคลือบโพลีเมอร์
ผ้าคาร์บอนกัมมันต์
เส้นใยคาร์บอนที่เปิดใช้งาน
คุณสมบัติของคาร์บอนกัมมันต์
เมื่อเลือกคาร์บอนกัมมันต์สำหรับการใช้งานเฉพาะ ควรพิจารณาคุณลักษณะต่างๆ ดังต่อไปนี้:

โครงสร้างรูพรุน

โครงสร้างรูพรุนของคาร์บอนกัมมันต์มีความหลากหลาย และส่วนใหญ่เป็นผลมาจากวัตถุดิบต้นทางและวิธีการผลิต¹ โครงสร้างรูพรุนร่วมกับแรงดึงดูดเป็นสิ่งที่ทำให้เกิดการดูดซับได้

ความแข็ง/การเสียดสี

ความแข็ง/การเสียดสีก็เป็นปัจจัยสำคัญในการเลือกเช่นกัน การใช้งานหลายประเภทจำเป็นต้องใช้ถ่านกัมมันต์ที่มีความแข็งแรงของอนุภาคสูงและทนทานต่อการเสียดสี (การสลายวัสดุเป็นผงละเอียด) ถ่านกัมมันต์ที่ผลิตจากกะลามะพร้าวมีความแข็งสูงสุดเมื่อเทียบกับถ่านกัมมันต์4

คุณสมบัติการดูดซับ

คุณสมบัติการดูดซับของคาร์บอนกัมมันต์ประกอบด้วยคุณลักษณะหลายประการ เช่น ความสามารถในการดูดซับ อัตราการดูดซับ และประสิทธิภาพโดยรวมของคาร์บอนกัมมันต์4

คุณสมบัติเหล่านี้อาจบ่งชี้ได้จากปัจจัยหลายประการ ขึ้นอยู่กับการใช้งาน (ของเหลวหรือก๊าซ) เช่น หมายเลขไอโอดีน พื้นที่ผิว และกิจกรรมคาร์บอนเตตระคลอไรด์ (CTC)4

ความหนาแน่นปรากฏ

แม้ว่าความหนาแน่นที่ปรากฏจะไม่ส่งผลต่อการดูดซับต่อหน่วยน้ำหนัก แต่จะส่งผลต่อการดูดซับต่อหน่วยปริมาตร4

ความชื้น

ตามหลักการแล้ว ปริมาณความชื้นทางกายภาพที่มีอยู่ในคาร์บอนกัมมันต์ควรอยู่ในช่วง 3-6%4

ปริมาณเถ้า

ปริมาณเถ้าของถ่านกัมมันต์เป็นตัวชี้วัดของวัสดุที่เฉื่อย อสัณฐาน อนินทรีย์ และใช้งานไม่ได้ ปริมาณเถ้าควรอยู่ในระดับต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เนื่องจากคุณภาพของถ่านกัมมันต์จะเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณเถ้าลดลง 4