સક્રિય કાર્બન

સક્રિય કાર્બન, જેને ક્યારેક સક્રિય ચારકોલ કહેવામાં આવે છે, તે એક અનોખું શોષક છે જે તેની અત્યંત છિદ્રાળુ રચના માટે મૂલ્યવાન છે જે તેને અસરકારક રીતે સામગ્રીને પકડવા અને પકડી રાખવાની મંજૂરી આપે છે.

પ્રવાહી અથવા વાયુઓમાંથી અનિચ્છનીય ઘટકો દૂર કરવા માટે ઘણા ઉદ્યોગોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતા, સક્રિય કાર્બનનો ઉપયોગ અનંત સંખ્યામાં એવા કાર્યક્રમોમાં થઈ શકે છે જેમાં પાણી અને હવા શુદ્ધિકરણથી લઈને માટીના ઉપચાર અને સોનાની પુનઃપ્રાપ્તિ સુધી દૂષકો અથવા અનિચ્છનીય પદાર્થોને દૂર કરવાની જરૂર પડે છે.

આ અતિ વૈવિધ્યસભર સામગ્રી પર એક ઝાંખી અહીં આપવામાં આવી છે.

સક્રિય કાર્બન શું છે?
સક્રિય કાર્બન એ કાર્બન-આધારિત સામગ્રી છે જેને તેના શોષણ ગુણધર્મોને મહત્તમ બનાવવા માટે પ્રક્રિયા કરવામાં આવી છે, જેનાથી શ્રેષ્ઠ શોષક સામગ્રી પ્રાપ્ત થાય છે.

સક્રિય કાર્બન એક પ્રભાવશાળી છિદ્ર રચના ધરાવે છે જેના કારણે તેની સપાટી ખૂબ ઊંચી હોય છે જેના પર સામગ્રીને પકડી શકાય છે અને પકડી શકાય છે, અને તે કાર્બનથી ભરપૂર સંખ્યાબંધ કાર્બનિક પદાર્થોમાંથી ઉત્પન્ન થઈ શકે છે, જેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

નારિયેળના છીપલા
લાકડું
કોલસો
પીટ
અને વધુ…
સ્ત્રોત સામગ્રી અને સક્રિય કાર્બન ઉત્પન્ન કરવા માટે વપરાતી પ્રક્રિયા પદ્ધતિઓના આધારે, અંતિમ ઉત્પાદનના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો નોંધપાત્ર રીતે અલગ હોઈ શકે છે.² આ વ્યાપારી રીતે ઉત્પાદિત કાર્બનમાં વિવિધતા માટે શક્યતાઓનો મેટ્રિક્સ બનાવે છે, જેમાં સેંકડો જાતો ઉપલબ્ધ છે. આને કારણે, વ્યાપારી રીતે ઉત્પાદિત સક્રિય કાર્બન આપેલ એપ્લિકેશન માટે શ્રેષ્ઠ પરિણામો પ્રાપ્ત કરવા માટે ખૂબ જ વિશિષ્ટ છે.

આટલી વિવિધતા હોવા છતાં, ત્રણ મુખ્ય પ્રકારના સક્રિય કાર્બન ઉત્પન્ન થાય છે:

પાવડર સક્રિય કાર્બન (PAC)

પાવડર સક્રિય કાર્બન સામાન્ય રીતે 5 થી 150 Å ની કણોના કદની શ્રેણીમાં આવે છે, જેમાં કેટલાક બાહ્ય કદ ઉપલબ્ધ હોય છે. PAC નો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે પ્રવાહી-તબક્કાના શોષણ કાર્યક્રમોમાં થાય છે અને પ્રક્રિયા ખર્ચમાં ઘટાડો અને કામગીરીમાં સુગમતા પ્રદાન કરે છે.

દાણાદાર સક્રિય કાર્બન (GAC)

દાણાદાર સક્રિય કાર્બન સામાન્ય રીતે 0.2 મીમી થી 5 મીમી સુધીના કણ કદમાં હોય છે અને તેનો ઉપયોગ ગેસ અને પ્રવાહી તબક્કા બંનેમાં થઈ શકે છે. GAC લોકપ્રિય છે કારણ કે તે સ્વચ્છ હેન્ડલિંગ પ્રદાન કરે છે અને PAC કરતાં લાંબા સમય સુધી ટકી રહે છે.

વધુમાં, તેઓ સુધારેલી તાકાત (કઠિનતા) પ્રદાન કરે છે અને તેને ફરીથી ઉત્પન્ન અને ફરીથી ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે.

એક્સટ્રુડેડ એક્ટિવેટેડ કાર્બન (EAC)

એક્સટ્રુડેડ એક્ટિવેટેડ કાર્બન એ 1 મીમી થી 5 મીમી કદનું નળાકાર પેલેટ ઉત્પાદન છે. સામાન્ય રીતે ગેસ ફેઝ પ્રતિક્રિયાઓમાં ઉપયોગમાં લેવાતા, EAC એ એક્સટ્રુઝન પ્રક્રિયાના પરિણામે હેવી-ડ્યુટી એક્ટિવેટેડ કાર્બન છે.

વધારાના પ્રકારો

સક્રિય કાર્બનની વધારાની જાતોમાં શામેલ છે:

બીડ એક્ટિવેટેડ કાર્બન
ફળદ્રુપ કાર્બન
પોલિમર કોટેડ કાર્બન
સક્રિય કાર્બન કાપડ
સક્રિય કાર્બન ફાઇબર્સ
સક્રિય કાર્બનના ગુણધર્મો
કોઈ ચોક્કસ ઉપયોગ માટે સક્રિય કાર્બન પસંદ કરતી વખતે, વિવિધ લાક્ષણિકતાઓ ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ:

છિદ્ર રચના

સક્રિય કાર્બનનું છિદ્ર માળખું બદલાય છે અને તે મોટે ભાગે સ્ત્રોત સામગ્રી અને ઉત્પાદન પદ્ધતિનું પરિણામ છે.¹ છિદ્ર માળખું, આકર્ષક બળો સાથે સંયોજનમાં, શોષણ થવા દે છે.

કઠિનતા/ઘર્ષણ

પસંદગીમાં કઠિનતા/ઘર્ષણ પણ એક મુખ્ય પરિબળ છે. ઘણા ઉપયોગો માટે સક્રિય કાર્બનમાં ઉચ્ચ કણોની શક્તિ અને ઘર્ષણ (સામગ્રીનું ઝીણામાં વિભાજન) સામે પ્રતિકારની જરૂર પડશે. નારિયેળના શેલમાંથી ઉત્પન્ન થતા સક્રિય કાર્બનમાં સક્રિય કાર્બનની સૌથી વધુ કઠિનતા હોય છે.4

શોષક ગુણધર્મો

સક્રિય કાર્બનના શોષણ ગુણધર્મોમાં શોષણ ક્ષમતા, શોષણ દર અને સક્રિય કાર્બનની એકંદર અસરકારકતા સહિત અનેક લાક્ષણિકતાઓનો સમાવેશ થાય છે.4

ઉપયોગ (પ્રવાહી અથવા વાયુ) ના આધારે, આ ગુણધર્મો આયોડિન સંખ્યા, સપાટી વિસ્તાર અને કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઇડ પ્રવૃત્તિ (CTC) સહિત અનેક પરિબળો દ્વારા સૂચવવામાં આવી શકે છે.4

દેખીતી ઘનતા

જ્યારે સ્પષ્ટ ઘનતા પ્રતિ એકમ વજન શોષણને અસર કરશે નહીં, તે પ્રતિ એકમ વોલ્યુમ શોષણને અસર કરશે.4

ભેજ

આદર્શરીતે, સક્રિય કાર્બનમાં રહેલા ભૌતિક ભેજનું પ્રમાણ 3-6% ની અંદર હોવું જોઈએ.4

રાખનું પ્રમાણ

સક્રિય કાર્બનમાં રાખનું પ્રમાણ એ સામગ્રીના નિષ્ક્રિય, આકારહીન, અકાર્બનિક અને બિનઉપયોગી ભાગનું માપ છે. આદર્શ રીતે રાખનું પ્રમાણ શક્ય તેટલું ઓછું રહેશે, કારણ કે રાખનું પ્રમાણ ઘટતાની સાથે સક્રિય કાર્બનની ગુણવત્તા વધે છે. 4