Aktif karbon, 3.000 m²/g'dan fazla yüzey alanına sahip, oldukça gözenekli bir malzemedir; bu özelliği onu sıvı ve gazlardaki kirleticileri adsorbe etmede oldukça etkili kılar.

Aktif karbon, Hindistan cevizi kabukları, kömür, turba ve odun gibi çeşitli karbonlu hammaddelerden üretilir ve su arıtma, hava filtrasyonu ve koku giderme gibi çeşitli uygulamalarda kullanılır.

Aktif karbonun adsorpsiyon kapasitesi, mikro gözenek ağı oluşturan aktivasyon süreçleriyle elde edilen geniş iç yüzey alanından kaynaklanmaktadır ve bu da onu çok çeşitli kirleticileri yakalamak için ideal hale getirir.

CAS Numarası: 7440-44-0

EC Numarası: 231-153-3

Moleküler Formül: C

Moleküler Ağırlık: 12.011 G/mol

Eş anlamlılar: AC1NUWBM, Asetilen siyahı, Acticarbone, Actidose, Aktif karbon, Aktif kömür, Aktif Kömür Norit, Aktif Kömür Norit(R), Aktif kömür, iyotlu, Adsorba, Adsorbit, Aerodag G, AG 1500, AG 3 (Adsorban), AG 5, AG 5 (Adsorban), AGN-PC-0LQUF1, AK (Adsorban), AKOS015914131, Amoco PX 21, Hayvansal kemik kömürü, Anthrasorb, Aqua nuchar, Aquadag, AR 3, Aroflow, Arogen, Arotone, Arovel, Arrow, ART 2, AS 1, AT 20, ATJ-S, ATJ-S grafit, Atlantic, AU 3, BAU, BG 6080, Black 140, Black Kosmos 33, Black lead, Siyah inciler, Kemik kömürü, C, CI 77265, CI 77266, CI Pigment Siyah 10, CI Pigment Siyah 6, CI Pigment Siyah 7, C2194, C2764_SIAL, C2889_SIAL, C3014_SIAL, C3345_SIAL, C4386_SIAL, C5510_SIAL, C6289_SIAL, C9157_SIAL, Calcotone Siyah, Cancarb, Canesorb, Canlub, Carbo activatus, Carbo vegetabilis, Carbodis, Carbolac, Carbolac 1, Carbomet, Carbomix, Karbon, Karbon Aktifleştirilmiş, CARBON BLACK, Carbon Black BV ve V, Carbon black, asetilen, Carbon black, kanal, Carbon black, fırın, Carbon black, lamba, Carbon black, termal, CARBON NANOTUBE, Karbon nanotüp, tek duvarlı, Karbon tozu, Karbon, aktive, Karbon, aktive edilmiş, Karbon, aktive edilmiş [UN1362] [Kendiliğinden tutuşabilir], Karbon, amorf, Karbon, kolloidal, Karbon, Camsı, Karbon-12, Karbon, karbonyum, karbono, Karbopol Ekstra, Karbopol M, Karbopol Z 4, Karbopol Z Ekstra, Karbosieve, Karbosorbit R, Caswell No. 161, CB 50, CCRIS 7235, CCRIS 8681, CCRIS 9467, Sekarbon, Seylan Siyah Kurşun, CF 8, CF 8 (Karbon), Kanal siyahı, Kömür, çöp brülöründen, Kömür, KÖMÜR, Kömür kemiği, Kömür aktive edilmiş, Kömür aktive edilmiş Norit, Kömür aktive edilmiş Norit(R), Kömür kemiği, Kömür, aktive edilmiş, Kömür, aktive edilmiş [USP], Kömür, aktive edilmiş hariç, Charcodote, CHEBI:27594, CI 77266, CI Pigment siyah 7, CK3, CLF II, CMB 200, CMB 50, Kok tozu, Colgon BPL, Colgon PCB 12X30, Colgon PCB-D, Collocarb, Columbia karbon, Columbia LCK, Conductex, Conductex 900, Continex, Corax A, Corax P, CPB 5000, Croflex, Crolac, CUZ 3, CWN 2, D&C Siyah No. 2, D002244, D006108, Darco, DC 2, Degussa, Delussa Siyah FW, DIAMOND, Durex O, Eagle Germantown, EG 0, EINECS 215-609-9, EINECS 231-153-3, EINECS 231-953-2, EINECS 231-955-3, EINECS 264-846-4, Elektrografit, ELF 78, Elftex, EPA Pestisit Kimyasal Kodu 016001, Essex, Excelsior, EXP-F, Patlama Asetilen Siyahı, Patlama Siyahı, Farbruss, Fecto, Filtrasorb, Filtrasorb 200, Filtrasorb 400, Flamruss, Formokarbin, Fortafil 5Y, FT-0621888, FT-0623469, Fulleren isi, Fırın siyahı, Furnal, Furnex, Furnex N 765, Gaz Siyahı, Gazlı fırın siyahı, Gastex, GK 2, GK 3, GP 60, GP 60S, GP 63, Grafoil, Grafoil GTA, grafen, Grafit, Grafit (grafit lifleri hariç tüm formlar), Grafit (doğal), toz, Grafit (sentetik), GRAFİT, DOĞAL, Grafit, sentetik, Grafit asit, Graphnol N 3M, Grosafe, GS 2, GY 70, H 451, Hitco HMG 50, HSDB 2017, HSDB 5037, HSDB 7713, HSDB 953, Huber, Humenegro, Hydrodarco, I14-114468, I14-45191, I14-52609, IG 11, Çarpma Siyahı, Çarpma karbonları, Irgalite 1104, Jado, K 257, Ketjenblack EC, Kohlenstoff, Korobon, Kosmink, Kosmobil, Kosmolak, Kosmos, Kosmotherm, Kosmovar, Lamba siyahı, Lamba siyahı, LS-51900, LS-59580, MA 100 (Karbon), Magecol, Tıbbi karbon, Metanex, MG 1, Micronex, Miike 20, Mineral karbon, Modulex, Mogul, Mogul L, Molacco, Monarch 1300, Monarch 700, MPG 6, Neo Spectra Beads AG, Neo-spectra II, Neo-Spectra Mark II, Neotex, Niteron 55, Norit, NORIT A, USP, Nuchar, Yağ fırını siyahı, OU-B, P 33 (karbon siyahı), P1250, P68, Papyex, Şeftali siyahı, Pelikan C 11/1431a, Pelletex, Permablak 663, PG 50, Philblack, Philblack N 550, Philblack N 765, Philblack O, Pigment siyahı 6, Pigment siyahı 7, Plumbago, Plumbago (grafit), Printex, Printex 60, Pyro-Carb 406, Raven, Raven 30, Raven 420, Raven 500, Raven 8000, Rebonex, Regal, Regal 300, Regal 330, Regal 400R, Regal 600, Regal 99, Regal SRF, Regent, RL04457, Rocol X 7119, Royal spectra, RTR-024045, S 1, S 1 (Grafit), Şungit, Sevakarb, Seval, Shawinigan Asetilen Siyahı, Kabuk karbonu, Şungit, Gümüş grafit, Tek duvarlı karbon nanotüp, SKG, SKLN 1, SKT, SKT (adsorban), Özel Siyah 1V & V, Özel siyah, Sferon, Sferon 6, Statex, Statex N 550, Sterling MT, Sterling N 765, Sterling NS, Sterling SO 1, Soba Siyahı, SU 2000, Suchar 681, Süper-karbovar, Süper-spektra, Superba, Supersorbon IV, Supersorbon S 1, SWCNT, İsveç Siyah Kurşunu, Domuz uçucu külü, SWNT, Therma-atomic Siyahı, Termal Asetilen Siyahı, Termal siyah, Thermatomic, Thermax, Thermblack, Tinolite, TM 30, Toka Siyahı 4500, Toka Siyahı 5500, Toka Siyahı 8500, TR-024045, U 02, Ucar 38, Ultrakarbon, UN1362, UNII-2P3VWU3H10, UNII-4QQN74LH4O, UNII-4XYU5U00C4, Camsı Karbon, VVP 66-95, W8209, Su Karbonu, Whetlerit, Witcarb 940, XE 340, XF 4175L, GRAFİT TOZU, Karbon, renk giderici, grafito, Karbon aktive eder, Aktifleştirilmiş karbon, Aktif kömür, Hindistan cevizi kömürü, Tıbbi kömür, Sentetik grafit, Karbon (ACN, Grafit (doğal), COVALZIN, 1034343-98-0, KÖMÜR TOZU, CHC (CHRIS Kodu), Grafit; (Mineral karbon), Karbon; (Grafit, sentetik), NATPURE BLACK LC9083, AKTİF KÖMÜR (II), AST-120 (MART.), Karbon; (Grafit, sentetik), Grafit solunabilir toz, DTXSID801019028, AKTİF KÖMÜR (MART.), Grafit, doğal - Solunabilir toz, NA1362, AKTİF KÖMÜR (USP MONOGRAFİ), KÖMÜR, AKTİF (EP MONOGRAFİ), KÖMÜR, AKTİF (USP KİRLİLİĞİ)

Aktif karbon, birçok başka kullanım alanının yanı sıra, su ve havadaki kirleticileri filtrelemek için yaygın olarak kullanılan bir karbon türüdür.

Aktif karbon, adsorpsiyon (emilimle aynı şey değildir) veya kimyasal reaksiyonlar için mevcut yüzey alanını artıran küçük, düşük hacimli gözeneklere sahip olacak şekilde işlenir (etkinleştirilir).

Aktivasyon, kurutulmuş mısır tanelerinden patlamış mısır yapmaya benzer: patlamış mısır hafiftir, kabarıktır ve tanelerden çok daha büyük bir yüzey alanına sahiptir.

Aktif kelimesi bazen aktif kelimesiyle değiştirilir.

Aktif karbonun yüksek derecedeki mikro gözenekliliği nedeniyle, bir gram aktif karbonun gaz adsorpsiyonu ile belirlendiği üzere yüzey alanı 3.000 m2'nin (32.000 ft2) üzerindedir.

Aktif karbonun özgül yüzey alanı 2,0-5,0 m2/g aralığındadır.

Yararlı uygulama için yeterli bir aktivasyon seviyesi yalnızca yüksek yüzey alanından elde edilebilir.

Daha ileri kimyasal işlem genellikle adsorpsiyon özelliklerini artırır.

Aktif karbon genellikle Hindistan cevizi kabuğu gibi atık ürünlerden elde edilir; kağıt fabrikalarından gelen atıklar da bir kaynak olarak incelenmiştir.

Bu toplu kaynaklar 'aktifleştirilmeden' önce kömüre dönüştürülüyor.

Aktif karbon, kömürden elde edildiğinde aktif kömür olarak adlandırılır.

Aktif karbon kok kömüründen elde edilir.

Aktif karbon, pestisitleri, yağları, deterjanları, dezenfeksiyon yan ürünlerini, toksinleri, renk üreten bileşikleri, alglerin, sebzelerin veya hayvan metabolizmasının ayrışmasıyla oluşan bileşikleri tutar.

Aktif karbon “evrensel panzehir” olarak kabul ediliyor ve acil servislerde ve hastanelerde uygulanıyor.

Aktif karbonlar, binlerce organik ve belirli inorganik maddeleri seçici olarak adsorbe etme yeteneğine sahip, çok yönlü bir adsorban grubudur.

Eski Mısır'daki toz karbonların tıbbi amaçlı kullanımından, viski fıçılarının kömürleşmiş iç kısımlarına kadar, karbon yüzyıllardır aktive edilmiş ve adsorban olarak kullanılmıştır.

Aktif karbon ilk olarak I. Dünya Savaşı sırasında askeri gaz maskelerinde yaygın olarak kullanılmış ve Dünya Savaşları arasındaki yıllarda ticari olarak solvent geri kazanım sistemlerinde kullanılmıştır.

Aktif karbonların ilk önemli uygulamaları I. Dünya Savaşı'ndan sonra şekerin renk gideriminde ve antibiyotiklerin saflaştırılmasında ortaya çıkmıştır.

Günümüzde, çevre kontrolü genel başlığı altında çeşitli kullanımlar ayrı ayrı sayılırsa yüzlerce uygulama bulunmaktadır, devam eden uygulamaların sayısı ise binleri bulmaktadır.

Aktif karbon, karbonlu hammaddeden elde edilen, uçucu karbon olmayan bileşenlerin çoğunun ve orijinal karbon içeriğinin bir kısmının termal veya kimyasal yollarla uzaklaştırıldığı, yüksek yüzey alanına sahip bir yapı elde edilen bir adsorbandır.

Ortaya çıkan karbon yapısı, ham maddenin hücresel diziliminden türetilen nispeten düzenli bir karbon atomları ağı veya düzensiz bir kristalit pulcukları kütlesi olabilir; ancak her iki durumda da yapı, elektron mikroskobik büyütme altında sünger benzeri bir yapı olarak görünecek şekilde açıklıklarla bağlanacaktır.

Karbon yüzeyi karakteristik olarak polar değildir, yani aktif karbon esasen elektriksel olarak nötrdür.

Bu polaritesizlik, aktif karbon yüzeyine, çoğu organik madde de dahil olmak üzere, nispeten polar olmayan adsorbatlara karşı yüksek bir afinite kazandırır.

Bir adsorban olarak aktif karbon bu bakımdan silika jel ve aktif alümina gibi polar kurutucu adsorbanlarla zıtlık oluşturur.

Aktif karbon, kılcal yoğunlaşma yoluyla suya karşı sınırlı bir afinite gösterecektir, ancak bir kurutucunun suya karşı yüzeysel çekimini göstermeyecektir.

Aktif karbon, her biri bitmiş ürüne tipik nitelikler kazandıracak olan çeşitli karbonlu hammaddelerden üretilebilir.

Ticari kaliteler genellikle Hindistan cevizi ve diğer fındık kabukları, bitümlü ve linyit kömürleri, petrol koku, talaş, ağaç kabuğu ve diğer ahşap ürünlerinden hazırlanır.

Genel olarak, fındık kabukları ve petrol kokundan, yukarıda belirtilen gözenek yapısıyla karakterize edilen çok sert karbonlar üretilir; kömürler, nispeten sert karbonlarda A tipi yapıdadır ve odun yapısı ise büyük ezilme ve aşınma direncinden yoksun karbonlardadır.

Aktif karbonun, belirli üretim tekniklerinin, belirli bir hammaddenin normundan sapan karbonlara yol açabileceği vurgulanmalıdır.

Çoğu aktif karbonun katı veya iskelet yoğunluğu 2,0-2,1 g/cc veya yaklaşık 125-130 lbs/kübik fit arasında değişir.

Ancak bu, esasen hiçbir yüzey alanı ve adsorpsiyon kapasitesi olmayan bir malzemeyi tanımlayacaktır.

Aktif karbon için çok daha pratik bir yoğunluk, belirli bir hacimdeki adsorban parçacıkların görünür yoğunluğu veya kütlesidir.

Parçacıkların içindeki gözenekler ve parçacıklar arasındaki boşluklar nedeniyle bu yoğunluk katı yoğunluğundan önemli ölçüde düşük olacaktır.

Aktif karbonlar sabit hacimli adsorberlerde kullanıldığından, hacim aktivitesini hesaplamak için görünür yoğunluk değerleri kullanılabilir ve bu da alternatif karbon yüklemelerine sahip bir adsorberin iş kapasitesinin belirlenmesine yardımcı olabilir.

Örneğin, Aktif karbonun iyotu adsorbe ederek 1100 mg/g'lık standart bir İyot Sayısı ürettiğini ve 0,4 g/cc'lik bir AD'ye sahip olduğunu varsayalım. Karbon B'nin İyot Sayısı 950 mg/g ve AD'si 0,5 g/cc'dir.

AD'yi ağırlık bazındaki aktivite değeriyle çarptığımızda karbon A'nın hacim iyot kapasitesi 440 mg/cc iken karbon B'nin hacim iyot kapasitesi 475 mg/cc'dir.

Dolayısıyla daha düşük aktiviteye sahip olan karbon B, aynı hacimdeki karbon A'dan daha fazla iş yapabilir ve dolayısıyla daha uzun bir hizmet ömrüne sahip olabilir.

Karbon B'nin fiyatı, belirli bir adsorbanın gereken daha fazla ağırlıkla doldurulmasına izin veriyorsa, bu adsorbanlar arasında net maliyet bazında en ekonomik olanı olabilir.

Aktif karbonların kalitesi ve homojenliği temel olarak adsorpsiyon kapasitesi ve ürünün fiziksel tanımı gibi özelliklerle ilgilidir.

Aktif karbon endüstrisi, genellikle ASTM ve diğer standart kuruluşlarıyla işbirliği yaparak, bu özellikleri ölçen bir dizi test geliştirmiştir.

Beklendiği üzere, bu tür testler hem üretim kontrolleri olarak hem de yayınlanmış teknik özellikler olarak potansiyel alıcılar için bir güvence olarak kullanılabilir.

Granül aktif karbon üreticilerinin ve dağıtıcılarının hepsi adsorpsiyon spesifikasyonlarını yayınlamaz.

Şartnameye uyanlar arasında aynı kesinlikte test grubu kullanılmayabilir.

Ancak, genellikle değerler arasında bir korelasyon mümkündür; örneğin, ABD'de kullanılan buhar fazı karbon tetraklorür testi ile Avrupa ve Uzak Doğu'da daha yaygın olan benzen ve aseton testleri arasında.

Fiziksel testler arasında nem, görünür yoğunluk ve parçacık boyutu veya dağılımını belirleme yöntemleri üreticiler arasında nispeten standarttır.

Sertlik veya aşınma değerleri yukarıda belirtildiği gibi bazı yorumlama veya ilişkilendirme gerektirebilir.

Aktif karbon, kalem uçlarında kullanılan madde olan grafitin ham halidir.

Aktif karbon, grafitten, görünür çatlak ve yarıklardan moleküler boyutlara kadar geniş bir gözenek boyutu aralığında oldukça gözenekli, rastgele ve kusurlu bir yapıya sahip olmasıyla farklılık gösterir.

Grafit yapısı Aktif Karbona çok geniş bir yüzey alanı kazandırır ve bu da karbonun çok çeşitli bileşikleri adsorbe etmesine olanak tanır.

Aktif karbon, insanlığın bildiği tüm malzemeler arasında en güçlü fiziksel adsorpsiyon kuvvetlerine veya en yüksek adsorpsiyon gözenekliliğine sahip olanıdır.

Aktif karbon (aktif kömür) 1000m²/g’dan büyük bir yüzeye sahip olabilir.

Bu, 3 gr aktif karbonun bir futbol sahasının yüzey alanına sahip olabileceği anlamına geliyor.

Aktif karbon, belediye içme suyu, gıda ve içecek işleme, koku giderme, endüstriyel kirlilik kontrolü dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda sıvı ve gazları arıtmak için kullanılır.

Aktif karbon, Hindistan cevizi, fındık kabuğu, kömür, turba ve odun gibi karbonlu kaynak materyallerinden üretilir.

Aktif karbonun üretiminde kullanılan temel hammadde, yüksek karbon içeriğine sahip herhangi bir organik maddedir.

Adsorpsiyon, çözünebilir bir maddenin sudan katı bir madde kullanılarak uzaklaştırılması işlemidir.

Bu işlemde aktif karbon katıdır.

Aktif karbon, çok büyük bir iç yüzey (500 - 1500 m2/g arasında) elde etmek için özel olarak üretilir.

Bu büyük iç yüzey, aktif karbonu adsorpsiyon için ideal hale getirir.

Aktif karbon çok faydalı bir adsorbandır.

Yüksek yüzey alanı, gözenek yapısı (mikro, mezo ve makro) ve yüksek yüzey reaktivitesi nedeniyle aktif karbon, hem sıvı hem de buhar uygulamalarında arıtma, klor giderme, koku giderme ve renk giderme amacıyla kullanılabilir.

Ayrıca aktif karbonlar, su arıtma, gıda sınıfı ürünler, kozmetoloji, otomotiv uygulamaları, endüstriyel gaz arıtma, petrol ve değerli metal geri kazanımı (özellikle altın) gibi birçok endüstri için ekonomik adsorbanlardır.

Aktif karbonların temel malzemeleri Hindistan cevizi kabuğu, kömür veya odundur.

Aktif karbon, aktif karbonun yüzey yapısının değiştirilmesiyle oluşturulur.

Aktif karbon, yüksek sıcaklıklarda gaz işleme tabi tutularak elektronik yapısının değiştirilmesi ve suda kloramin ve H2S'in indirgenmesi için karbon üzerinde en yüksek katalitik aktivitenin yaratılmasıyla modifiye edilir.

Bu eklenen katalitik işlevsellik, geleneksel aktif karbonlarda bulunandan çok daha fazladır.

Aktif karbon, 20-30 ppm kadar yüksek H2S seviyelerinin arıtılmasında ekonomik bir çözümdür.

Aktif karbon, adsorbe edilen H2S'i suda çözünebilen sülfürik asit ve sülfüröz aside dönüştürür, böylece karbon sistemleri daha az sıklıkta fiziksel değişimler için H2S kapasitesini geri kazandırmak amacıyla su yıkama ile rejenerasyona tabi tutulabilir.

Aktif karbon, çeşitli molekül tiplerini kendi içinde koordine edebilen gözenekli bir katıdır.

Bu etkileşim tamamen fiziksel nitelikte (bağlanmamış atomlar arasındaki çekim veya Van der Waals kuvvetleri) veya fiziksel-kimyasal kökenli olabilir ve şiddeti molekül tipine ve aktif karbon tipine bağlı olarak değişebilir.

Aktif karbonlar genellikle buhar aktivasyonu işlemi ile üretilir. Bu işlem sırasında karbon veya karbon atomları içeren başlangıç malzemeleri buhar veya diğer oksitleyici gazlarla reaksiyona girerek kısmen gazlaştırılır.

Kömür, bitümlü kömür, linyit, hindistan cevizi kömürü, turba koku veya sert ağaç gibi hammaddeler kullanılır.

Ayrıca selüloz içeren hammaddelerin aktifleştirilmesinde de kimyasal aktivasyondan yararlanılabilir.

Örneğin talaş, yüksek sıcaklıkta susuzlaştırıcı etkiye sahip kimyasallarla işlenir.

Her iki işlem de, gram karbon başına 500 ila 1500 metrekare arasında değişebilen, oldukça gelişmiş bir iç yüzeye sahip son derece gözenekli bir yapıdan oluşan gözenekli karbonla sonuçlanır.

Aktif karbon, yüksek gözenekliliğe ve yüksek karbon içeriğine sahip çok kullanışlı bir adsorban malzemedir.

Gözenek yapısı, geniş yüzey alanı ve yüksek reaktivitesi nedeniyle geniş uygulama alanına sahiptir.

Birçok endüstri için ekonomik bir emici olan aktif karbonlar, koku ve renk giderme, sıvı ve buhar uygulamalarında arıtma ve klor giderme amacıyla kullanılır.

Yaygın kullanım alanları su arıtma, gıda sınıfı ürünler, otomotiv uygulamaları, kozmetikler, gaz arıtma ve endüstriyel proseslerdir.

Aktif karbonların başlıca ve yaygın üretim malzemeleri Hindistan cevizi kabuğu, kömür ve odundur.

Aktif karbon, organik kimyasalları kendine çeken ve içinde tutan oldukça gözenekli bir maddedir.

Bu iç gözenek ağının geniş yüzey alanı, organik kimyasalları çekebilen ve tutabilen son derece büyük bir yüzey alanıyla sonuçlanır.

Aktif karbon, kirleticileri kendine çekip kendi içinde hapsetmede etkili bir adsorbandır.

Aktif karbon, gözenek yapısı, yüksek yüzey alanı ve yüksek yüzey reaktivitesi sayesinde bunu başarabilmektedir.

Aktif karbon, farklı endüstriler için oldukça ekonomik bir çözümdür çünkü temini kolaydır ve odun, kömür veya hindistan cevizi kabukları gibi bir temel malzemeden oluşturulabilir.

Her temel malzeme biraz farklı bir ürün sunabilir, ancak genellikle farklı uygulamalarda aynı işlevi görecektir.

Aktif karbonun çok sayıda uygulama alanı vardır.

Uygulamaya bağlı olarak, kullanılan farklı bir aktif karbon türü vardır.

Bu nedenle, çıkarmak istediğiniz kirleticiyi veya ulaşmak istediğiniz saflık derecesini göz önünde bulundurarak uygun sınıfı ve boyutu seçmeniz çok önemlidir.

Aktif karbon endüstride atık su arıtımı, kanalizasyon suyu arıtımı, içme suyu arıtımı vb. amaçlarla kullanılmaktadır.

Su ve atık su arıtımının yanı sıra baca gazı arıtımında da kullanılmaktadır.

Aktif karbon molekülü dioksin ve furanları adsorpsiyon yoluyla yakalama yeteneğine sahiptir.

Aktif karbonlar, gözenekli bir yapıya ve geniş bir iç yüzey alanına sahip, karbonlu tehlikesiz üretilen ürünlerdir.

Aktif karbonun kimyasal yapısı, grafitin rastgele veya amorf yapıya sahip ham hali olarak tanımlanabilir.

Bu amorf yapı, görünür boyuttan moleküler boyuta kadar değişen geniş bir gözenek boyutu aralığında oldukça gözeneklidir.

Aktif karbon, büyük ölçüde amorf bir yapıya sahip, oldukça gözenekli, yüksek yüzey alanlı bir adsorptif malzemedir.

Aktif karbon, esas olarak rastgele çapraz bağlarla birleştirilmiş karbon atomlarının aromatik konfigürasyonlarından oluşur.

Aktif karbon, diğer karbon grafit formlarından, düzensiz bir şekilde istiflenmiş tabakalar veya atom grupları içermesi bakımından farklıdır.

Düzenin derecesi başlangıç hammaddesine ve termal geçmişe göre değişmektedir.

Buharla aktive edilen kömürdeki grafit pulcukları daha düzenlidir, kimyasal olarak aktive edilen odunda ise daha amorf aromatik yapılar bulunur.

Rastgele bağlanma, karbon katmanları arasında çok sayıda çatlak, yarık ve boşluk bulunan oldukça gözenekli bir yapı oluşturur.

Aktif karbonun moleküler boyutu, gözenekliliği ve bunun sonucunda oluşan muazzam iç yüzey alanı, bu malzemeyi hem sıvılardan hem de gazlardan gelen çok çeşitli safsızlıkları adsorbe etmede son derece etkili hale getirir.

Aktif karbon sorbentleri, esas olarak gözenek boyutu ve gözenek hacmi gereksinimlerine göre belirli uygulamalara göre tasarlanmaktadır.

Gözeneklilik ve diğer parametreler hammadde seçimi, aktivasyon proses koşulları ve son işlem adımları ile kontrol edilir.

Aktif karbon, çoğunlukla Hindistan cevizi kabuklarından veya kömürden elde edilen kömürün 800 ila 1000°C'de kavrulmasıyla elde edilen granül bir malzemedir ve "aktifleştirilir".

Kirlilikler asit yıkama ile uzaklaştırılır.

Aktif karbonun gözenek boyutları genellikle 500 ile 1000 nm arasında değişir ve yüzey alanı yaklaşık 1000 m2/gramdır.

Polimer boncukların pirolizi ile çok daha saf bir aktif karbon formu üretilir.

Aktif karbon, aktif kömür olarak da bilinir, adsorpsiyon veya kimyasal reaksiyonlar için mevcut yüzey alanını artıran küçük, düşük hacimli gözeneklere sahip olacak şekilde işlenmiş bir karbon türüdür.

Aktif karbon yüksek derecede mikro gözenekliliğe sahiptir.

Aktif karbon genellikle kömürden elde edilir.

Aktif karbon, kömürden elde edildiğinde aktif kömür olarak adlandırılır.

Aktifleştirilmiş kok, kok kömüründen elde edilir.

Dolayısıyla aktif karbon, aktif kömür, aktif kok, aktif karbonun aynı işlevi gördüğü söylenebilir.

Aktif karbonlar ayırma ve arıtma endüstrilerinde adsorban olarak kullanılır.

Aktif karbonlar, yüksek yüzey alanına sahip, mikro gözenekli, homojen bir yapıdan oluşur ve radyasyon kararlılığı gösterir.

Aktif karbon, büyük özgül yüzey alanı ve renk giderme yeteneğine sahip bir karbon malzemesidir.

19. yüzyılda insanlar renk giderme, tat giderme ve arıtma için şeker, şarap ve su kullanmışlardır.

Kemik kömürünün su filtrasyonu amacıyla kullanılmasının 100 yıllık bir geçmişi var.

Birinci Dünya Savaşı sırasında aktif karbon gaz maskesi olarak üretilmeye başlanmıştır.

20. yüzyıldan 90'lı yıllara kadar aktif karbon, kanalizasyon arıtımında, organik çözücü konsantrasyonunun geri kazanımında, hava temizlemede ve çevre koruma ve altın çıkarma gibi diğer alanlarda da geniş uygulama alanı bulmuştur.

Organik maddenin 600-700 °C'de karbonizasyonundan sonra geriye kalan karbon materyali aktif veya aktive olma özelliğine sahiptir.

Ancak bu karbon malzemeler bazı gaz halindeki hidrokarbonları ve diğer maddeleri sıkıca adsorbe edebilir ve bu durum aktivasyon kapasitelerini azaltır, dolayısıyla aktif karbon oluşumu için karbonizasyon sıcaklığının kritik sıcaklığın üzerine çıkarılması gerekir.

Böylece bu adsorbe edilmiş gaz halindeki maddeler ayrıştırılır ve ayrılır. Daha sonra endüstriyel uygulamalarda aktivasyon kapasitesini artırmak için aktivasyon için su buharı ve karbondioksit uygulanır.

Aktif karbonlar, içten gözenekli, mikrokristalin, grafitsiz karbon formlarıdır.

Aktif karbonlar, enerji depolama aygıtları, kataliz ve gazlar ile sıvılardan kirliliklerin uzaklaştırılması gibi uygulamalar için kullanışlı hale getiren büyük yüzey alanına (～1000 m2/g) ve gözenek hacimlerine sahiptir.

Aktif karbon, Bis(2-etilhekzil)fosfat ile modifiye edilmiş olup sudan metal iyonlarının uzaklaştırılması için oldukça uygundur.

Aktif Karbonun Kullanım Alanları:

Aktif karbon, şeker, glikoz, karamel, yağ, meyve suyu ve şarap içeceklerinde renk giderimi, kolloidal maddelerin uzaklaştırılması ve su arıtımında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Aktif karbon, havanın PSA ile ayrıştırılmasında ve azotun hazırlanmasında kullanılır;

Aktif karbon esas olarak ilaç endüstrisinde Çin veya batı orijinal ilaçlarında kullanılır;

Aktif karbon, bira sanayinde renk giderimi ve koku giderme, yenilebilir yağ üretimi ve karamel ve pekmezde özel renk giderici özelliği olan gıda katkı maddeleri için uygundur.

Aktif karbon kükürt giderme, su arıtma, hava arıtma, çözücülerin geri kazanımı, absorpsiyon ve katalizör taşıyıcısı olarak kullanılabilir;

Aktif karbon, gaz, kok fırını gazı, doğal gaz, karbondioksit ve varil gazında hidrojen sülfürü gidermek için kullanılabilir.

Aktif karbon, gıda, içecek, ilaç ve yüksek saflıktaki içme sularında koku giderme, klor giderme ve sıvı renk giderme amacıyla kullanılır; ayrıca kimya endüstrisinde çözücü geri kazanımı ve gaz ayırma amacıyla da yaygın olarak kullanılır.

Aktif karbon, endüstriyel su ve evsel suyun ön arıtımında ve kimyasal, baskı ve boyama, elektronik, kok, çevre koruma ve diğer endüstriyel atık suların derin arıtımında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Aktif karbon, toluen, ksilen, eter, etanol, aseton, benzin, trikloropropan ve karbon tetraklorür gibi organik çözücülerin geri dönüşümünde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Gaz, sıvı tehlikeli maddelerin emilimi, çeşitli organik buharların giderilmesi, zararlı gazların ve hava kokusunun filtrelenmesi için.

Aktif karbon, metan ve hidrojen depolama, hava temizleme, kapasitif deiyonizasyon, süperkapasitif salınımlı adsorpsiyon, çözücü geri kazanımı, kafeinsizleştirme, altın temizleme, metal çıkarma, su temizleme, tıp, kanalizasyon arıtma, solunum cihazlarındaki hava filtreleri, basınçlı havadaki filtreler, diş beyazlatma, hidrojen klorür üretimi, yenilebilir elektronikler ve daha birçok uygulamada kullanılmaktadır.

Endüstriyel:

Aktif karbonun önemli endüstriyel uygulamalarından biri, elektrokaplama çözeltilerinin arıtılması için metal kaplamada kullanılmasıdır.

Örneğin; Aktif karbon, parlak nikel kaplama çözeltilerinden organik safsızlıkları gidermek için kullanılan başlıca arıtma tekniğidir.

Kaplama çözeltilerine, kaplamaların tortu kalitesini iyileştirmek ve parlaklık, pürüzsüzlük, süneklik gibi özelliklerini geliştirmek için çeşitli organik kimyasallar eklenir.

Doğru akım geçişi ve anodik oksidasyon ve katodik redüksiyonun elektrolitik reaksiyonları nedeniyle organik katkı maddeleri çözeltide istenmeyen parçalanma ürünleri oluştururlar.

Aşırı birikimleri, kaplama kalitesini ve biriktirilen metalin fiziksel özelliklerini olumsuz yönde etkileyebilir.

Aktif karbon uygulaması bu tür kirlilikleri ortadan kaldırarak kaplama performansını istenilen seviyeye getirir.

Tıbbi:

Tıbbi amaçlı aktif kömür:

Aktif karbon, ağız yoluyla alınan zehirlenmelerin ve aşırı dozların tedavisinde kullanılır.

Aktif karbon tabletleri veya kapsülleri birçok ülkede ishal, hazımsızlık ve şişkinliği tedavi etmek için reçetesiz satılan bir ilaç olarak kullanılmaktadır.

Ancak aktif kömür bağırsak gazı ve ishal üzerinde hiçbir etki göstermez ve zehirlenme aşındırıcı maddeler, borik asit, petrol ürünleri yutulmasından kaynaklanmışsa genellikle tıbbi olarak etkisizdir ve özellikle güçlü asitler veya bazlar, siyanür, demir, lityum, arsenik, metanol, etanol veya etilen glikol zehirlenmelerine karşı etkisizdir.

Aktif karbon bu kimyasalların insan vücuduna emilmesini engellemez.

Yanlış uygulama akciğer aspirasyonuna neden olabilir ve acil tıbbi müdahale yapılmadığı takdirde bazen ölümcül olabilir.

Analitik Kimya:

Aktif karbon, selit ile %50 ağırlık/ağırlık kombinasyonunda, analitik veya preparatif protokollerde hareketli faz olarak etanol çözeltileri (%5-50) kullanılarak karbonhidratların (mono-, di-, tri-sakkaritler) düşük basınçlı kromatografik ayrımında sabit faz olarak kullanılır.

Aktif karbon, dabigatran, apixaban, rivaroxaban ve edoxaban gibi direkt oral antikoagülanların (DOAC) kan plazma örneklerinden ekstraksiyonunda kullanılır.

Bu amaçla, her biri 1 ml DOAC numunesini işlemek için 5 mg aktif karbon içeren "mini tabletler" haline getirildi.

Bu aktif karbonun kan pıhtılaşma faktörleri, heparin veya diğer antikoagülanlar üzerinde hiçbir etkisi olmadığından, plazma örneğinin DOAC'lardan etkilenen anormallikler açısından analiz edilmesine olanak sağlar.

Çevresel:

ABD'de 1974 yılında Güvenli İçme Suyu Yasası'nın ilk uygulanmaya başlandığı dönemde, EPA yetkilileri, içme suyu arıtma sistemlerinin granül aktif karbon kullanmasını gerektiren bir kural geliştirdiler.

Yüksek maliyeti nedeniyle, sözde GAC kuralı, Kaliforniya'daki en büyük su tesisleri de dahil olmak üzere ülke genelinde su tedarik endüstrisinden güçlü bir muhalefetle karşılaştı.

Bu nedenle, kurum kuralı bir kenara koydu.

Aktif karbon filtrasyonu çok fonksiyonlu yapısı nedeniyle etkili bir su arıtma yöntemidir.

Kirleticilere bağlı olarak belirtilen belirli aktif karbon filtrasyon yöntemleri ve ekipmanları vardır.

Aktif karbon aynı zamanda havadaki radon konsantrasyonunun ölçülmesinde de kullanılır.

Aktif karbon genellikle su filtrasyon sistemlerinde kullanılır.

Bu çizimde aktif karbon dördüncü seviyededir (alttan sayıldığında).

Karbon adsorpsiyonu, hem sahada hem de endüstriyel proseslerde havadan veya su akımlarından kirleticilerin giderilmesinde çok sayıda uygulamaya sahiptir, örneğin:

Sızıntı temizliği

Yeraltı suyu ıslahı

İçme suyu filtrasyonu

Hava temizleme

Boyama, kuru temizleme, benzin dağıtım işlemleri ve diğer proseslerden yakalanan uçucu organik bileşikler

Esnek paketleme, dönüştürme, kaplama ve diğer proseslerden uçucu organik bileşiklerin geri kazanımı (çözücü geri kazanım sistemleri, SRU).

Tarımsal:

Aktif karbon (kömür), organik çiftçilerin hem hayvancılıkta hem de şarapçılıkta kullanımına izin verilen bir maddedir.

Hayvancılıkta Aktif karbon pestisit, hayvan yemi katkı maddesi, işleme yardımcısı, tarım dışı bileşen ve dezenfektan olarak kullanılır.

Organik şarapçılıkta, aktif karbonun beyaz üzüm konsantrelerinden kahverengi renk pigmentlerini adsorbe etmek için bir işleme maddesi olarak kullanılmasına izin verilmektedir.

Aktif karbon bazen biyokömür olarak da kullanılır.

Damıtılmış alkollü içeceklerin arıtılması:

Aktif karbon filtreleri (AC filtreleri), votka ve viskiyi renk, tat ve kokuyu etkileyebilecek organik kirliliklerden arındırmak için kullanılabilir.

Organik olarak saf olmayan bir votkayı uygun akış hızında aktif karbon filtresinden geçirmek, koku ve tat açısından değerlendirildiğinde, aynı alkol içeriğine ve önemli ölçüde artan organik saflığa sahip votka elde edilmesini sağlayacaktır.

Yakıt depolaması:

Çeşitli aktif karbonların doğal gaz ve hidrojen gazını depolama yeteneklerini test eden araştırmalar yapılıyor.

Gözenekli malzeme farklı gaz türlerine karşı sünger görevi görür.

Gaz, Van der Waals kuvvetleri vasıtasıyla karbon malzemeye çekilir.

Bazı karbonlar mol başına 5-10 kJ bağlanma enerjisine ulaşabilmiştir.

Gaz daha sonra daha yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında desorbe edilebilir ve ya yakılarak iş yapılabilir ya da hidrojen gazı durumunda hidrojen yakıt hücresinde kullanılmak üzere çıkarılabilir.

Aktif karbonlarda gaz depolama, gazın araçlardaki hacimli araç içi basınç tanklarına göre çok daha uygun olan düşük basınç, düşük kütle ve düşük hacim ortamında depolanabilmesi nedeniyle cazip bir gaz depolama yöntemidir.

Gaz arıtma:

Aktif karbonlu filtreler genellikle basınçlı hava ve gaz arıtmada havadaki yağ buharlarını, kokuyu ve diğer hidrokarbonları gidermek için kullanılır.

En yaygın tasarımlar, aktif karbonun filtre ortamının içine yerleştirildiği 1 aşamalı veya 2 aşamalı filtrasyon prensibini kullanır.

Aktif karbon filtreleri, nükleer kaynar su reaktörü türbin kondansatöründen vakumlanan havadaki radyoaktif gazları tutmak için kullanılır.

Büyük kömür yatakları bu gazları emer ve hızla radyoaktif olmayan katı türlere bozunana kadar tutar.

Katı maddeler kömür parçacıklarının içinde tutulurken, filtrelenmiş hava da içinden geçer.

Kimyasal arıtma:

Aktif karbon, istenmeyen renkli organik kirlilikler içeren organik moleküllerin çözeltilerini arıtmak için laboratuvar ölçeğinde yaygın olarak kullanılır.

Aktif karbon üzerinden filtrasyon, aynı amaçla büyük ölçekli ince kimyasal ve farmasötik proseslerde kullanılır.

Karbon ya çözeltiyle karıştırılıp filtrelenir ya da bir filtrede sabitlenir.

Cıva temizleme:

Genellikle kükürt veya iyotla zenginleştirilmiş aktif karbon, kömürle çalışan elektrik santrallerinden, tıbbi yakma tesislerinden ve kuyu başlarındaki doğal gazdan kaynaklanan cıva emisyonlarını yakalamak için yaygın olarak kullanılır.

Ancak bu kadar etkili olmasına rağmen aktif karbonun kullanımı pahalıdır.

Aktif karbon genellikle geri dönüştürülmediğinden, cıva yüklü aktif karbon bir bertaraf ikilemi ortaya çıkar.

Civa yüklü aktif karbonun bertarafı sorunu sadece ABD'ye özgü değil.

Hollanda'da bu cıva büyük ölçüde geri kazanılmakta ve aktif karbon tamamen yakılarak bertaraf edilerek karbondioksit (CO2) oluşmaktadır.

Gıda katkı maddesi:

Aktifleştirilmiş, gıda sınıfı kömür, 2016 yılında sosisli sandviç, dondurma, pizza hamuru ve simit gibi ürünlere "hafif dumanlı" bir tat ve koyu bir renk vermek için katkı maddesi olarak kullanılarak bir gıda trendi haline geldi.

Doğum kontrol hapları ve antidepresanlar da dahil olmak üzere ilaç kullanan kişilerin, ilacın etkisini azaltabileceğinden, aktif kömür boyası kullanan yeni yiyecek veya içeceklerden kaçınmaları önerilir.

Cilt bakımı:

Aktif kömürün adsorpsiyon özelliği onu birçok cilt bakım ürününde popüler bir katkı maddesi haline getirmiştir.

Aktif Kömürlü Sabunlar, Aktif Kömürlü Yüz Maskeleri ve Peelingleri gibi ürünler, kömürün adsorpsiyon yeteneği ile sabunun temizleme özelliğini bir araya getiriyor.

Aktif Karbonun Uygulamaları:

Benzen, TCE ve PCE gibi uçucu organik bileşiklerin giderilmesi.

Hidrojen Sülfür (HS) ve atık gazların uzaklaştırılması

İçme suyu filtrelerinde bakteri inhibitörü olarak kullanılan emdirilmiş aktif karbon

MIB ve geosmin gibi tat ve kokuya neden olan bileşiklerin giderilmesi

Altının geri kazanılması

Klor ve kloramin giderimi

Aktif Karbon Çeşitleri:

Granül aktif karbon

Peletlenmiş aktif karbon

Toz aktif karbon

Emprenye edilmiş aktif karbon

Katalitik aktif karbon

Aktif Karbonun Özellikleri:

Büyük oranda mikro gözeneklerle karakterize edilen çok yüksek yüzey alanı

Düşük toz oluşumuyla yüksek sertlik

Mükemmel saflıkta olup, ürünlerin çoğunda %3-5'ten fazla kül bulunmaz.

Yenilenebilir ve yeşil hammadde.

Tutarlı yoğunluk

Minimum toz oluşumuna sahip sert malzemeler.

Nispeten düşük yoğunluk

Yenilenebilir hammadde kaynağı

Aktif Karbon Üretimi:

Aktif karbon, bambu, hindistan cevizi kabuğu, söğüt turbası, odun, hindistan cevizi lifi, linyit, kömür ve petrol zifti gibi karbonlu kaynak malzemelerden üretilen karbondur.

Aktif karbon aşağıdaki işlemlerden biri ile üretilebilir (aktifleştirilebilir):

Fiziksel aktivasyon:

Kaynak malzeme sıcak gazlar kullanılarak aktif karbona dönüştürülür.

Daha sonra gazların yakılması için hava verilir ve böylece derecelendirilmiş, elenmiş ve tozu alınmış bir aktif karbon formu oluşturulur.

Bu genellikle aşağıdaki işlemlerden bir veya daha fazlasının kullanılmasıyla yapılır:

Karbonizasyon:

Karbon içerikli malzeme, genellikle argon veya nitrojen gibi gazlarla inert bir atmosferde 600–900 °C aralığındaki sıcaklıklarda pirolize edilir

Aktivasyon/oksidasyon:

Hammadde veya karbonize malzeme, genellikle 600–1200 °C sıcaklık aralığında, 250 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda oksitleyici atmosferlere (oksijen veya buhar) maruz bırakılır.

Aktivasyon, numunenin 450 °C sıcaklıktaki bir mufla fırında hava varlığında 1 saat ısıtılmasıyla gerçekleştirilir.

Kimyasal aktivasyon:

Karbon malzemeye bazı kimyasallar emdirilmiştir.

Kimyasal genellikle bir asit, kuvvetli bir baz veya bir tuzdur (fosforik asit %25, potasyum hidroksit %5, sodyum hidroksit %5, kalsiyum klorür %25 ve çinko klorür %25).

Aktif karbon daha sonra yüksek sıcaklıklara (250–600 °C) tabi tutulur.

Aktif karbonun, bu aşamada sıcaklığın karbonu aktif hale getirerek malzemenin açılmasını ve daha mikroskobik gözeneklere sahip olmasını sağladığı düşünülmektedir.

Kimyasal aktivasyon, daha düşük sıcaklıklar, daha iyi kalite tutarlılığı ve malzemenin aktive edilmesi için gereken daha kısa süre nedeniyle fiziksel aktivasyona tercih edilir.

Aktif Karbonun Sınıflandırılması:

Aktif karbonlar, davranışları, yüzey özellikleri ve diğer temel kriterlere göre sınıflandırılması zor olan karmaşık ürünlerdir.

Ancak genel amaçlı olarak boyutlarına, hazırlanma yöntemlerine ve endüstriyel uygulamalarına göre bazı geniş sınıflandırmalar da yapılmaktadır.

Toz aktif karbon:

Aktif karbonlar (R1) normalde 1,0 mm'den küçük, ortalama çapı 0,15 ile 0,25 mm arasında olan toz veya ince granüller halinde partikül formunda üretilir.

Böylece küçük difüzyon mesafesine rağmen büyük yüzey-hacim oranına sahip olurlar.

Aktif karbon (R 1), 50 meshlik bir elekte (0,297 mm) tutulan aktif karbon parçacıkları olarak tanımlanır.

Toz aktif karbon (PAC) malzemesi daha ince bir malzemedir.

PAC, %95-100'ü belirlenmiş bir elekten geçecek olan ezilmiş veya öğütülmüş karbon parçacıklarından oluşur.

Granül aktif karbon:

Aktif karbon, toz aktif karbona kıyasla nispeten daha büyük parçacık boyutuna sahiptir ve dolayısıyla daha küçük bir dış yüzeye sahiptir.

Adsorbatın difüzyonu bu nedenle önemli bir faktördür.

Aktif karbonlar gaz ve buharların adsorpsiyonu için uygundur, çünkü gaz halindeki maddeler hızla yayılır.

Aktif karbonlar hava filtrasyonu ve su arıtımında, ayrıca akış sistemlerinde ve hızlı karıştırma havuzlarında genel koku giderme ve bileşenlerin ayrılmasında kullanılır.

Aktif karbon granül veya ekstrüde formda elde edilebilir.

Aktif karbon, sıvı faz uygulamaları için 8x20, 20x40 veya 8x30 gibi boyutlarla, buhar fazı uygulamaları için ise 4x6, 4x8 veya 4x10 gibi boyutlarla belirtilir.

Ekstrüde Aktif Karbon (EAC):

Ekstrüde aktif karbon (EAC), toz halindeki aktif karbonun bir bağlayıcı ile birleştirilerek birleştirilmesi ve 0,8 ila 130 mm çapında silindirik şekilli bir aktif karbon bloğuna ekstrüde edilmesiyle elde edilir.

Düşük basınç düşüşü, yüksek mekanik mukavemet ve düşük toz içeriği nedeniyle çoğunlukla gaz fazı uygulamalarında kullanılırlar.

Boncuk aktif karbon (BAC):

Boncuk aktif karbon (BAC), petrol ziftinden üretilir ve yaklaşık 0,35 ila 0,80 mm çaplarında tedarik edilir.

Aktif karbon da EAC'ye benzer şekilde düşük basınç düşüşü, yüksek mekanik mukavemeti ve düşük toz içeriği ile dikkat çekiyor, ancak daha küçük tane boyutuna sahip.

Küresel şekli nedeniyle su filtrasyonu gibi akışkan yatak uygulamaları için tercih edilmektedir.

Polimer kaplı karbon:

Bu, gözenekli bir karbonun, gözenekleri tıkamadan pürüzsüz ve geçirgen bir kaplama elde etmek için biyouyumlu bir polimerle kaplanabildiği bir işlemdir.

Elde edilen karbon hemoperfüzyon için faydalıdır.

Hemoperfüzyon, hastanın kanından büyük miktarda kanın, kandaki toksik maddeleri uzaklaştırmak amacıyla adsorban bir maddenin üzerinden geçirilmesiyle yapılan bir tedavi tekniğidir.

Aktif Karbonun Formu:

Granül Aktif Karbon (GAC):

Boyutları 0,2 ile 5 mm arasında değişen düzensiz şekilli parçacıklar.

Bu tip hem sıvı hem de gaz fazı uygulamalarında kullanılır.

Toz Aktif Karbon (PAC):

Büyüklüğü çoğunlukla 0,18 mm'den küçük olan toz karbon (ABD Mesh 80).

Bunlar çoğunlukla sıvı faz uygulamalarında ve baca gazı arıtımında kullanılır.

Ekstrüde Aktif Karbon (EAC):

Ekstrüde ve silindirik şekilli, çapları 0,8 ile 5 mm arasında.

Düşük basınç düşüşü, yüksek mekanik mukavemet ve düşük toz içeriği nedeniyle çoğunlukla gaz fazı uygulamalarında kullanılırlar.

Fiziksel Form:

Aktif karbon toz, granül veya silindirik pelet formunda üretilebilir.

Aktif karbon sadece sıvıların arıtımında kullanılır; karbon çalkalanarak bir tanka dozlanır ve daha sonra küçük parçacıkları tutmaya uygun bir filtre (örneğin filtre pres) vasıtasıyla sıvıdan ayrılır.

Granül kömürde ise, tane büyüklüğüne veya mesh sayısına göre belirlenen farklı tane büyüklüğü aralıklarında üretim yapılmaktadır.

Örneğin 4 gözlü bir ağ, her bir doğrusal inçte dört delik bulunan bir ağdır.

Hem sıvıların hem de gazların arıtılmasında uygulanırlar.

Peletler, silindirik yapıları nedeniyle daha az basınç düşüşüne neden oldukları için gaz arıtımında kullanılırlar.

Granül kömür veya pelet istenmesi durumunda, hammaddenin yeteri kadar sert olmaması durumunda, aktif karbon, sıvının içinden geçerken kırılmasını önlemek için sertlik kazandıran bir bağlayıcı madde ile yeniden aglomere edilebilir.

Aktif Karbonun Özellikleri:

Bir gram aktif karbonun yüzey alanı 500 m2'nin (5.400 ft2) üzerinde olabilir ve 3.000 m2'ye (32.000 ft2) kolayca ulaşılabilir.

Karbon aerojeller daha pahalı olmakla birlikte daha yüksek yüzey alanlarına sahiptir ve özel uygulamalarda kullanılır.

Elektron mikroskobu altında aktif karbonun yüksek yüzey alanlı yapıları ortaya çıkar.

Bireysel parçacıklar son derece kıvrımlıdır ve çeşitli gözeneklilik türleri gösterir; grafit benzeri malzemenin düz yüzeylerinin birbirine paralel uzandığı ve aralarında yalnızca birkaç nanometre veya daha az mesafe bulunduğu birçok alan olabilir.

Bu mikro gözenekler, adsorpsiyonun gerçekleşmesi için mükemmel koşullar sağlar, çünkü adsorplayan malzeme aynı anda birçok yüzeyle etkileşime girebilir.

Adsorpsiyon davranışı testleri genellikle yüksek vakum altında 77 K'de azot gazı ile yapılır, ancak günlük terimlerle aktif karbon, 100 °C'de (212 °F) ve 1/10.000 atmosfer basıncında buhardan sıvı suyu adsorplayarak eşdeğer bir sıvı üretme kapasitesine sahiptir.

Fiziksel olarak aktif karbon, van der Waals kuvveti veya London dispersiyon kuvveti ile maddeleri birbirine bağlar.

Aktif karbon, alkoller, dioller, kuvvetli asitler ve bazlar, metaller ve lityum, sodyum, demir, kurşun, arsenik, flor ve borik asit gibi çoğu inorganik madde dahil olmak üzere bazı kimyasallara iyi bağlanmaz.

Aktif karbon iyodu çok iyi adsorbe eder.

Toplam yüzey alanının bir göstergesi olarak iyot kapasitesi (mg/g) kullanılabilir.

Aktif karbon karbon monoksiti iyi adsorbe etmez.

Bu durum, gazın insan duyuları tarafından algılanamadığı, metabolizma için toksik ve nörotoksik olduğu için, özellikle solunum cihazları, davlumbazlar veya diğer gaz kontrol sistemleri için filtrelerde bu malzemeyi kullananlar için özellikle endişe verici olmalıdır.

Aktif karbonun adsorpladığı yaygın endüstriyel ve tarımsal gazların önemli listelerine internette ulaşılabilir.

Aktif karbon, hidrojen sülfür (H2S), amonyak (NH3), formaldehit (HCOH), cıva (Hg) ve radyoaktif iyot-131(131I) gibi bazı inorganik (ve sorunlu organik) bileşiklerin adsorpsiyon kapasitesini artırmak için çeşitli kimyasalların uygulanmasında bir substrat olarak kullanılabilir.

Bu özelliğe kemisorpsiyon adı verilir.

Yüzey alanı:

Aktif karbonun yüzey alanı 500-2000 m2/g arasında değişmektedir.

Yani sadece 3 gram aktif karbonun yüzey alanı bir futbol sahası büyüklüğünde olabiliyor.

Karbonlu malzemelerin yüzey alanı aktivasyon işlemi ile genişletilebilmektedir.

Toplam Gözenek Hacmi (TPV):

TPV, aktif karbondaki gözeneklerin oluşturduğu boşluğun toplam hacmini ifade eder.

Aktif karbonun etkinliği toplam gözenek hacmi arttıkça artar ve ml/g olarak ifade edilir.

Gözenek Hacmi Dağılımı:

Aktif karbonun özelliği gözenek boyutunun dağılımı ile ölçülür.

Renk giderim uygulamalarında yüksek dispersiyon oranına sahip aktif karbona ihtiyaç duyulmaktadır.

İyot sayısı:

Birçok karbon, küçük molekülleri öncelikli olarak adsorbe eder.

İyot sayısı aktif karbon performansını karakterize etmek için kullanılan en temel parametredir.

Aktif karbon, aktivite seviyesinin bir ölçüsüdür (daha yüksek sayı daha yüksek aktivasyon derecesini gösterir) ve genellikle mg/g olarak raporlanır (tipik aralık 500–1200 mg/g).

Aktif karbon, çözeltiden iyot adsorpsiyonu yoluyla aktif karbonun mikro gözenek içeriğinin (0 ila 20 Å veya 2 nm'ye kadar) ölçüsüdür.

Aktif karbon, 900 ile 1100 m2/g arasındaki karbon yüzey alanına eşdeğerdir.

Aktif karbon, sıvı faz uygulamaları için standart ölçüdür.

İyot sayısı, artık filtrattaki iyot konsantrasyonu 0,02 normal konsantrasyonda (yani 0,02 N) olduğunda bir gram karbon tarafından adsorbe edilen iyotun miligramı olarak tanımlanır.

Temel olarak iyot sayısı, gözeneklere adsorbe edilen iyotun bir ölçüsüdür ve bu nedenle, ilgilenilen aktif karbonda bulunan gözenek hacminin bir göstergesidir.

Tipik olarak, su arıtma karbonlarının iyot sayıları 600 ila 1100 arasındadır.

Bu parametre sıklıkla kullanımda olan bir karbonun tükenme derecesini belirlemek için kullanılır.

Ancak bu uygulamaya dikkatle yaklaşılmalıdır, çünkü adsorbatla kimyasal etkileşimler iyot alımını etkileyerek yanlış sonuçlara yol açabilir.

Bu nedenle, iyot sayısının bir karbon yatağının tükenme derecesinin bir ölçüsü olarak kullanılması, yalnızca adsorbatlarla kimyasal etkileşimlerden arınmış olduğu gösterilmişse ve belirli uygulama için iyot sayısı ile tükenme derecesi arasında deneysel bir korelasyon belirlenmişse önerilebilir.

Sertlik/aşınma numarası:

Aktif karbon, aktif karbonun aşınmaya karşı direncinin bir ölçüsüdür.

Aktif karbonun fiziksel bütünlüğünü koruması ve sürtünme kuvvetlerine dayanması açısından aktif karbonun önemli bir göstergesidir.

Aktif karbonların sertliği, hammaddeye ve aktivite seviyelerine bağlı olarak büyük farklılıklar göstermektedir.

Kimyasal Özellikler:

Aktif karbon, silindirik, kaba parçacıklardan ince toz parçacıklarına kadar değişen tane şekline sahip, siyah gözenekli, kokusuz bir malzeme olarak görünür.

Parçacık çapı genellikle 1~6 mm, uzunluğu çapın yaklaşık 0,7 ila 4 katıdır veya 6 ila 120 mesh parçacık boyutuna sahip düzensiz parçacıklar sergiler.

Aktif karbon kokusuzdur, tatsızdır, suda ve organik çözücülerde çözünmez.

Paketleme yoğunluğu yaklaşık 0,3-0,6 g/ml, mikro gözenek hacmi yaklaşık 0,6-0,8 ml/g ve özgül yüzey alanı yaklaşık 500-1500 m2/g'dır.

Aktif karbon, organik polimer materyal üzerinde güçlü bir absorpsiyon kuvvetine sahip olduğundan sıvı fazdaki eser elementler, pigmentler, koku maddeleri üzerinde yüksek bir uzaklaştırma kapasitesine sahiptir.

En uygun pH değeri 4.0~4.8, optimum sıcaklık ise 60~70 ℃’dir.

Özelliklerin ve Reaktivitenin Değiştirilmesi:

Asit-baz, oksidasyon-redüksiyon ve spesifik adsorpsiyon özellikleri büyük ölçüde yüzey fonksiyonel gruplarının bileşimine bağlıdır.

Geleneksel aktif karbonun yüzeyi reaktiftir, atmosferik oksijen ve oksijen plazma buharı, ayrıca karbondioksit ve ozon tarafından oksidasyona uğrayabilir.

Sıvı fazda oksidasyon çok çeşitli reaktifler (HNO3, H2O2, KMnO4) tarafından meydana getirilir.

Oksitlenmiş karbonun yüzeyinde çok sayıda bazik ve asidik grupların oluşmasıyla sorpsiyon ve diğer özellikler, değiştirilmemiş formlardan önemli ölçüde farklılaşabilir.

Aktif karbon, doğal ürünler veya polimerler ile veya karbonun azotlama reaktifleri ile işlenmesi ile azotlandırılabilir.

Aktif karbon klor, brom ve flor ile etkileşime girebilir.

Aktif karbonun yüzeyi, diğer karbon malzemeler gibi, sıvı fazda (per)floropolieter peroksit ile veya CVD yöntemi ile çok çeşitli floroorganik maddelerle işlenerek floralkile edilebilir.

Bu tür malzemeler yüksek hidrofobisite ve kimyasal kararlılığın yanı sıra elektriksel ve termal iletkenliği de bir araya getirerek süper kapasitörlerde elektrot malzemesi olarak kullanılabilmektedir.

Sülfonik asit fonksiyonel grupları, yağ asitlerinin esterleşmesini seçici olarak katalize etmek için kullanılabilen "starbonlar" vermek üzere aktif karbona bağlanabilir.

Halojenli öncüllerden bu tür aktif karbonların oluşturulması, kalan halojenlerin kararlılığı artırması sonucu daha etkili bir katalizör elde edilmesini sağlar.

Aktif karbon, kimyasal olarak aşılanmış süperasit bölgeleri olan –CF2SO3H ile aktif karbon sentezi hakkında rapor edilmiştir.

Aktif karbonun bazı kimyasal özellikleri yüzey aktif karbon çift bağının varlığına atfedilmiştir.

Polyani adsorpsiyon teorisi, çeşitli organik maddelerin yüzeylerine adsorpsiyonunu analiz etmek için kullanılan popüler bir yöntemdir.

Aktif Karbonun Kullanımı ve Depolanması:

İşleme:

Toz Oluşumunu Önleyin:

Uygun havalandırma sistemlerini kullanarak toz oluşumunu ve birikimini en aza indirin.

Temastan Kaçının:

Göz, cilt ve giysilerle temasını önleyin.

Yutulmasından veya solunmasından kaçınınız.

Uygun Ekipmanı Kullanın:

Eldiven ve güvenlik gözlüğü gibi uygun kişisel koruyucu ekipman (KKE) kullanın.

Hijyen:

Elleçlemeden sonra ve yemek yemeden, içecek içmeden veya sigara içmeden önce ellerinizi iyice yıkayın.

Depolamak:

Kuru Tutun:

Nemden uzak, kuru bir yerde saklayınız.

Aktif karbon suyla temas ettiğinde etkinliğini kaybedebilir.

Kapalı kaplarda saklayın:

Nem ve kirlenmeden korumak için hava geçirmez kaplar kullanın.

Isı Kaynaklarından Kaçının:

Isı ve tutuşturucu kaynaklardan uzak tutunuz.

Havalandırma:

Toz birikmesini önlemek için depolama alanlarında yeterli havalandırmanın sağlanması gerekmektedir.

Aktif Karbonun Stabilitesi ve Reaktivitesi:

Kararlılık:

Normal Koşullar Altında Kararlı:

Aktif karbon normal kullanım ve depolama koşullarında kararlıdır.

Reaktivite:

Uyumsuzluklar:

Güçlü oksitleyiciler ve güçlü asitlerle temasından kaçınınız.

Oksitleyici maddelerle reaksiyona girerek yangına veya patlamaya sebep olabilir.

Tehlikeli Ayrışma Ürünleri:

Yandığında karbon oksitleri (CO ve CO₂) üretebilir.

Aktif Karbonun İlk Yardım Önlemleri:

Solunum:

Temiz Havaya Çıkarın:

Kişiyi temiz hava bulunan bir alana taşıyın.

Tıbbi Yardım Alın:

Belirtiler devam ederse veya kişi nefes almada zorluk çekiyorsa tıbbi yardım alın.

Cilt Teması:

Sabun ve Suyla Yıkayın:

Etkilenen bölgeyi sabun ve suyla yıkayın.

Tıbbi Yardım Alın:

Tahriş devam ederse veya büyük miktarda söz konusuysa tıbbi yardım alın.

Göz Teması:

Suyla Durulayın:

Gözlerinizi en az 15 dakika boyunca bol su ile yıkayınız.

Tıbbi Yardım Alın:

Tahriş devam ederse veya madde göze kaçarsa tıbbi yardım alın.

Yutma:

Ağzınızı Çalkalayın:

Ağzınızı su ile çalkalayın.

Kusmaya Neden Olmayın:

Tıbbi bir uzman tarafından önerilmediği sürece kusturmaya çalışmayın.

Tıbbi Yardım Alın:

Büyük miktarda yutulması durumunda tavsiye için bir sağlık uzmanına başvurun.

Aktif Karbonun Yangınla Mücadele Önlemleri:

Uygun Söndürme Ortamı:

Yangın Söndürücüleri Kullanın:

Aktif karbon içeren yangınları söndürmek için su spreyi, kuru kimyasal, köpük veya karbondioksit (CO₂) kullanın.

Belirli Tehlikeler:

Karbon Oksitleri:

Yanma sonucu karbon monoksit (CO) ve karbondioksit (CO₂) oluşabilir.

Toz Patlamaları:

Toz patlaması riskini önlemek için toz birikmesini önleyin.

Koruyucu Ekipman:

KKD giyin:

Aktif karbon içeren yangınlarla mücadele ederken bağımsız solunum cihazı (SCBA) ve koruyucu giysiler kullanın.

Aktif Karbonun Kazara Salınımına Karşı Alınacak Önlemler:

Kişisel Önlemler:

KKD giyin:

Cilt, göz ve solunum sistemi ile teması önlemek için uygun kişisel koruyucu ekipman (KKE) kullanın.

Toz solumaktan kaçının:

Toz oluşumunu en aza indirin ve toz solumaktan kaçının.

Sızıntı Kontrolü:

İçeri Alın ve Temizleyin:

Dökülenleri süpürün veya vakumlayın ve bertaraf için uygun bir kaba koyun.

Kıvılcım oluşturan elektrikli süpürge kullanmaktan kaçının.

Yayılmayı Önleyin:

Malzemenin su yollarına veya drenajlara yayılmasını önleyin.

Çevresel Önlemler:

Kirlenmeyi Önleyin:

Sızıntıların kanalizasyona veya su sistemlerine karışmasını önleyin.

Aktif Karbonun Maruziyet Kontrolleri/Kişisel Koruyucu Donanımları:

Maruz Kalma Sınırları:

Mesleki Maruziyet Limitleri:

Aktif karbon tozu için izin verilen maruz kalma limitleri (PEL) veya eşik sınır değerleri (TLV) için yerel yönetmeliklere uyun.

Mühendislik Kontrolleri:

Havalandırma:

Toz maruziyetini en aza indirmek için yerel egzoz havalandırması veya toz toplama sistemleri kullanın.

Kişisel Koruyucu Donanım:

Solunum Koruması:

Toz soluma riski varsa toz maskesi veya solunum cihazı kullanın.

Göz Koruması:

Gözlerinizi tozdan ve partikül maddelerden korumak için koruyucu gözlük veya yüz siperi kullanın.

El Koruması:

Cilt temasını önlemek için eldiven kullanın.

Cilt Koruması:

Uzun süreli cilt teması riski varsa koruyucu kıyafet giyin.

Aktif Karbon Tanımlayıcıları:

CAS NUMARASI: 7440-44-0

EC NUMARASI: 231-153-3

MOLEKÜLER FORMÜL: C

MOLEKÜLER AĞIRLIK: 12.011 g/mol

Aktif Karbonun Özellikleri:

Molekül Ağırlığı: 12.011 g/mol

XLogP3-AA: 0,6

Hidrojen Bağı Donör Sayısı: 0

Hidrojen Bağı Alıcı Sayısı: 0

Döndürülebilir Bağ Sayısı: 0

Tam kütle: 12 g/mol

Monoizotopik Kütle: 12 g/mol

Topolojik Kutup Yüzey Alanı: 0Ų

Ağır Atom Sayısı: 1

Karmaşıklık: 0

İzotop Atom Sayısı: 0

Tanımlı Atom Stereomerkez Sayısı: 0

Tanımsız Atom Stereocenter Sayısı: 0

Tanımlı Bond Stereocenter Sayısı: 0

Tanımsız Bond Stereocenter Sayısı: 0

Kovalent Bağlı Birim Sayısı: 1

Bileşik Kanonikleştirildi: Evet