ما هي العناصر الرئيسية لترشيح الكربون المنشط؟

تعتمد فعالية ترشيح الكربون المنشط بشكل أساسي على الامتزاز. عندما يتدفق الماء عبر كتلة الكربون التي يسهل اختراقها ، يتم رسم الملوثات المذاب في الماء ويحاصرها على مساحة السطح الواسعة للكربون ، بينما تمر المياه النقية.

عامل حاسم آخر هو بنية المسام. يقيس "حجم المسام الكلي" مساحة السطح الداخلي لكل جرام من الكربون المنشط - بشكل عام ، وكلما زاد هذا المجلد (مع المسام ذات الحجم المناسب) ، كان أداء الترشيح بشكل أفضل.

تنشيط الكربون ينطوي على عملية أكسدة تتم إدارتها بعناية. من خلال تعريض الكربون إلى ارتفاع درجة الحرارة - ، يتم تحسين المسامية الداخلية بشكل كبير. في حين أن المواد الكربونية - تحتوي على مسام بشكل طبيعي ، فإن معالجة البخار هذه تضخّم مساميها بشكل كبير. على سبيل المثال ، عادة ما تتراوح مواد الكربون العادية تبلغ مساحة 10-15 متر مربع لكل غرام ، ولكن بعد التنشيط ، يمكن أن يتوسع هذا إلى 1000-1200 متر مربع لكل غرام.

يحتوي الكربون المنشط على مسام ذات أبعاد مختلفة ، يلعب كل حجم دورًا مهمًا في محاصرة الملوثات المختلفة مع تدفق الماء. يخلق هيكل المسام المتنوع مساحة سطح داخلية واسعة توجه المياه عبر شبكة معقدة من التجاويف ، بدءًا من الفتحات المجهرية إلى الكبيرة نسبيًا. تم قياس أصغر المسام تحت 2 نانومتر (مقياس نانومتر هو واحد -} مليار متر) ، في حين أن المسام المتوسطة- تمتد من 2 إلى 50 نانومتر. تمتد أكبر المسام من 50 إلى 2000 نانومتر ، مع 1000 نانومتر تساوي ميكرومتر واحد.

يحدث امتصاص الملوثات المذابة عن طريق الكربون المنشط من خلال آليات مختلفة. بعض الملوثات مسعورة بطبيعتها ، مما يعني أنها تصد الماء بشكل طبيعي ، وبالتالي يتم رسمها بسهولة أكبر على سطح الكربون. في حالات أخرى ، قد يكون لبعض الجزيئات تقارب طبيعي لمواد الكربون. في كثير من الأحيان ، تعمل كل من هذه القوى الجذابة في وقت واحد لتعزيز عملية الترشيح.

تلعب الطبيعة الكارهة للماء للملوثات العضوية دورًا حاسمًا في ترشيح الكربون المنشط. نظرًا لأن معظم الملوثات العضوية التي تنقلها المياه تقوم بتكثير جزيئات المياه القطبية عالية ولكنها تلتزم بسهولة بغير الأسطح الكربونية القطبية ، يثبت الكربون المنشط فعالًا بشكل استثنائي في التقاط المركبات العضوية المتطايرة ، والمنتجات الثانوية للتطهير ، والمواد الكيميائية الزراعية مثل المبيدات الأعشاب التي من شأنها أن تكون مستمرة في الماء.