الكربون المنشط

المواصفات الفنية لعينة الكربون النشط

مقدمة

الكربون النشط، والمختصر AC، والذي يسمى أيضًا الكربون الطبي (باللاتينية Carbo Medicis )، عبارة عن كربون مسامي وحبيبات دقيقة ذات سطح داخلي كبير، يستخدم كمادة ماصة في الكيمياء والطب. وتستخدم معالجة مياه الشرب ومعالجة مياه الصرف الصحي وكذلك تكنولوجيا التهوية وتكييف الهواء. يستخدم الكربون المنشط في شكل أقراص محببة أو مضغوطة (أقراص الفحم). كما أنه بمثابة مادة حاملة للمحفزات للحفز غير المتجانس.

الكربون المنشط قابل للاشتعال ويتكون بشكل رئيسي من الكربون (عادة أكثر من 90%) مع بنية مسامية للغاية. المسام هي مسام مفتوحة وتتصل ببعضها مثل الإسفنجة. وتتراوح مساحة السطح الداخلي بين 300 و2000 متر مربع لكل جرام من الفحم، وبالتالي فإن السطح الداخلي المكون من أربعة جرامات من الكربون النشط يعادل تقريبًا مساحة ملعب كرة قدم. تتراوح كثافة الكربون المنشط بين 0.2 و0.6 جم/سم3.

تنقسم أحجام المسام وتوزيعات حجم المسام إلى أربعة أوامر رئيسية: المسام الصغيرة (<0.4 نانومتر)، المسام الصغيرة (0.1-2 نانومتر)، المسام المتوسطة (وتسمى أيضًا المسام الانتقالية، 2-50 نانومتر)، والمسام الكبيرة (> 50 نانومتر) .

المسام الكبيرة والمسام المتوسطة هي مسارات وصول للغازات أو السوائل داخل الفحم، وتلعب دورًا مهمًا في عمليات الانتشار والانتقال الجماعي إلى المناطق العميقة من الحبوب. تتم غالبية عملية الامتصاص على سطح المسام الدقيقة. ويحدد حجم هذه المساحة السطح الفعال وبالتالي خصائص الامتصاص للفحم. حجم السطح الداخلي بالنسبة لحجم الكربون المنشط موضح في البيانات التالية. لمكعب طول ضلعه 1 سم، تبلغ مساحة السطح الداخلي أكثر من 100000 ضعف مساحة السطح الخارجي.

في الأساس، تزداد قابلية الامتصاص للمركب

• زيادة الوزن الجزيئي
• زيادة عدد المجموعات الوظيفية مثل الروابط المزدوجة أو روابط الهالوجين
• زيادة استقطاب الجزيء

عادة ما يمتص الكربون المنشط الجزيئات الأصغر. رقم اليود هو المعلمة المحددة لأداء امتصاص الكربون النشط. يتم قياس تفعيل الكربون المنشط. غالبًا ما يُعطى أداء الامتصاص بوحدة ملجم/جم. هذه هي الطريقة القياسية للتطبيقات السائلة.

يتم تعريف رقم اليود على أنه عدد ملليجرامات اليود التي يمتصها جرام واحد من الكربون المنشط. عادة، تحتوي معالجات المياه على رقم اليود من 600-1100. تُستخدم هذه المعلمة أيضًا لقياس استخدام الكربون المنشط. ومع ذلك، لا يمكن التوصية بذلك إلا إذا كانت المادة الماصة خالية من التفاعلات الكيميائية وثبت الارتباط بين رقم اليود ودرجة الاستخدام للحقل المقصود.

تعتبر الأنواع الأخرى من الكربون المنشط أكثر كفاءة في امتصاص الجزيئات الأكبر حجمًا. يشير رقم الدبس إلى كفاءة امتصاص الجزيئات الأكبر حجمًا. يتوافق العدد المرتفع من دبس السكر مع الامتصاص العالي للجزيئات الأكبر حجمًا.

العفص عبارة عن خليط من الجزيئات الكبيرة والمتوسطة. يمتص الكربون المنشط مع الماكرو والميسوبوريس العفص. يتم قياس أداء امتصاص التانين بأجزاء في المليون. تتراوح القيم المسجلة بين 200 جزء في المليون إلى 362 جزء في المليون.

يمكن أن يساعد الكربون المنشط أيضًا في إزالة الكلور. يعد نصف العمر لإزالة الكلور رقمًا مهمًا جدًا للقياس. يقيس كفاءة الكربون المنشط لإزالة الكلور.

يقيس رقم التآكل مقاومة الكربون المنشط للتآكل. هناك العديد من الاختلافات بين الأنواع المختلفة من الكربون المنشط. يتأثر عدد التآكل بشكل كبير بالمادة الخام الأولية والتنشيط.

كلما كانت الجزيئات أصغر، كان الوصول إلى السطح أفضل وكان الامتصاص أسرع. يمكن أن يؤدي التقييم الجيد لحجم الحبوب إلى نتائج أفضل بكثير في أداء الامتزاز. ولامتصاص المعادن مثل الذهب، يجب أن يتراوح حجم الجسيمات بين 1.4 و3.35 ملم. الجسيمات الأصغر من 1 مم لم تعد كافية لعملية الغسيل. خلال هذه العملية، تتم إزالة المعادن من الكربون المنشط.

يتكون الكربون المنشط من مواد نباتية أو حيوانية أو معدنية أو بتروكيماوية مثل الفحم البني أو الفحم الصلب أو المواد البلاستيكية المختلفة. عندما يتم إنتاج الهيدروجين باستخدام عملية كفيرنر، يتم إنتاج الكربون المنشط كمنتج ثانوي. يُعرف أيضًا الكربون المنشط المصنوع من المواد الخام مثل الخشب والجفت وألياف جوز الهند وقشور الجوز باسم الفحم الحيوي.

مثل الفحم اللاتيني. كاربو أنيماليس هو الاسم الذي يطلق على الكربون المنشط المصنوع من دم الحيوان (كربون الدم) أو العظام (كربون العظام). يشير فحم السكر إلى الكربون المنشط المصنوع من الجلوكوز أو السكر الآخر كمنتج أساسي.

يمكن استخدام طريقتين للإنتاج والتنشيط:

• تنشيط الغاز و
• التنشيط الكيميائي

أثناء إنتاج التنشيط الكيميائي، تتم معالجة خليط من المواد الخام غير المتفحمة بالمواد الكيميائية.

ويتم ذلك عادةً باستخدام عوامل التجفيف (مثل كلوريد الزنك أو حمض الفوسفوريك) عند درجات حرارة تتراوح بين 500 و900 درجة مئوية. وهناك عملية أخرى هي التقطير الجاف (فحم الكوك)، حيث يتم تسخين المادة في جو خال من الأكسجين وإزالة المكونات المتطايرة عند درجة حرارة حوالي 800 درجة مئوية.

ثم يتم تنشيط الكربون المنشط الخام الذي يتم الحصول عليه بهذه الطريقة تأكسدًا عند درجة حرارة 700-1000 درجة مئوية بالبخار أو ثاني أكسيد الكربون وأحيانًا بالهواء. أثناء هذا التنشيط، يتم تحويل بعض الكربون إلى أول أكسيد الكربون باستخدام عملية تغويز الماء، مما يخلق مسام إضافية ويزيد من مساحة سطح الفحم.

بالنسبة لبعض التطبيقات، تتم معالجة الكربون المنشط (مشربًا) بمواد كيميائية إضافية لتحسين تأثير الفصل.

يتم طلاء الكربون المرشح لمرشحات التنفس في أقنعة الغاز بالأملاح المعدنية، مما يحسن تأثير فصل العديد من السموم الكيميائية. الكربون المنشط المطلي بالفضة مناسب بشكل خاص لتصفية مياه الشرب. تمنع الفضة بشكل كبير تلوث هذه المرشحات أثناء التشغيل.

يستخدم الكربون المنشط في المقام الأول كمادة ماصة لإزالة الألوان والأذواق والروائح غير المرغوب فيها من الغازات والأبخرة والسوائل. الميزة الرئيسية للكربون المنشط هي قدرته على إعادة تنشيطه حرارياً. إعادة التنشيط البيولوجي ممكنة أيضًا باستخدام الكربون المنشط المستخدم في معالجة مياه الصرف الصحي.

يستخدم الكربون المنشط بشكل رئيسي في شكل حبيبات أو مسحوق أو كريات. أقمشة الكربون المنشط متوفرة أيضًا في السوق.

على سبيل المثال، يمكن استخدام الكربون المنشط لإزالة:

• الكلور والأوزون وغيرها من المواد التي تدمر الطعم والرائحة، وكذلك بكتيريا الماء والمحليات والجلسرين والسوائل الكيميائية.
• الملونات وملوثات التدفق السائل في الصناعات الكيميائية أو الغذائية
• سموم الهواء (المرشحات في أقنعة التنفس، أنظمة التهوية في الخزانات والملاجئ، هواء العادم في مرافق الإنتاج)
• نترجة غازات المداخن الناتجة عن أفران صهر الزجاج ومحطات حرق النفايات وغازات العادم الأخرى
• سادس فلوريد اليورانيوم من الهواء في التكنولوجيا النووية (إنتاج الوقود)
• أبخرة البنزين الصادرة من هواء العادم في أنظمة الخزانات
• الهيدروكربونات المكلورة من هواء العادم وغازات العادم، على سبيل المثال. ب. في التنظيف الجاف
• القطران الناتج عن دخان السجائر في مرشحات السجائر
• النكهات غير المرغوب فيها من الفودكا والمشروبات الروحية الأخرى
• الألوان غير المواتية من الروم الأبيض والمشروبات الروحية الأخرى
• رائحة العرق في الأحذية (بسبب احتواء النعال على الكربون المنشط)
• منتجات التخمير الثانوية مثل زيوت الجسم واسترات البيرة
• الملوثات في مرشحات حوض السمك وحمام السباحة
• – خروج روائح مزعجة من الهواء الخارج من تهوية الغرفة
• غازات التخدير الصادرة من هواء الزفير للمرضى المهدئين
• الغبار الناعم وحبوب اللقاح والرائحة الموجودة في الهواء الذي توفره المركبات (انظر مرشح هواء المقصورة)

• تلون الأسنان

في معالجة مياه الصرف الصحي، يتم استخدام الكربون المنشط لامتصاص مواد مياه الصرف الصحي القابلة للامتصاص والذوبان (على سبيل المثال، العناصر النزرة) من الماء.

عند استخدام مسحوق الكربون المنشط ذو سطح امتصاص عالي النوعية، يتم إعادة تفريغ بعض الكربون المحمل من خلال حمأة الصرف الصحي، ولكن من الضروري إجراء خطوة ترشيح إضافية للجزء الناعم المتبقي في مرحلة الماء.

عادةً ما يتم استخدام خطوة العملية هذه فقط عندما لا توفر الطرق الأرخص مثل العمليات البيولوجية والترسيب والتلبد النتيجة المرجوة. يمكن أيضًا استخدام هذه الطريقة لتنظيف التدفقات الصغيرة في الصناعة بهدف استعادة المواد المتبقية.

تحتوي المياه العادمة الناتجة عن مصانع صباغة المنسوجات على أصباغ لا تتم إزالتها غالبًا إلا عن طريق امتصاص الكربون المنشط. ويمكن القيام بذلك اقتصاديًا باستخدام الكربون المنشط بيولوجيًا المتجدد.

هناك تطبيق مهم آخر للكربون المنشط في مرشحات هواء المقصورة  لصناعة السيارات.

تم استخدام فئة المرشح هذه في أنظمة تكييف الهواء منذ منتصف التسعينيات. تحتوي ما يسمى بالمرشحات المدمجة (هذه فئة خاصة من مرشحات هواء المقصورة) على طبقة من الكربون المنشط الذي يقوم بتصفية غازات الهواء الضارة وبالتالي حماية الركاب من هذه الملوثات. تتم معالجة أكثر من 5000 طن من الكربون المنشط في جميع أنحاء العالم لهذا التطبيق سنويًا.

تُستخدم أيضًا مرشحات الهواء المجهزة بالكربون المنشط في المستشفيات للتخدير.

يقوم الكربون المنشط الموجود في المرشحات بربط مواد التخدير المتطايرة التي يتم إخراجها عن طريق الزفير، وبالتالي حماية المرضى والفريق الجراحي والبيئة. يمكن معالجة غازات التخدير المجمعة وإعادة استخدامها للتخدير.

وهذا يتيح للمستشفيات توفير جزء من انبعاثات الغازات الدفيئة – وهو مجال مهم للعمل من أجل الحياد المناخي في نظام الرعاية الصحية، وفقًا للجمعية الطبية الألمانية.

في أقسام هواء العادم في محطات الطاقة النووية، يتم استخدام مرشحات الكربون المنشط كقسم تأخير للغازات النبيلة المشعة قصيرة العمر. بسبب الامتصاص المؤقت، تمر الغازات النبيلة عبر أجزاء المرشح بشكل أبطأ بكثير من بقية هواء العادم. يقلل التحلل الإشعاعي بشكل كبير من كمية الغازات النبيلة المشعة في هواء العادم.

تستخدم معالجة المياه أيضًا امتصاص الزنك على الكربون المنشط لمعالجة المياه الخام.

نظرًا لقدرته العالية على الامتصاص، يمكن أيضًا استخدام الكربون المنشط في مضخات الامتصاص لإنشاء فراغ.

الكربون المنشط لديه قدرة تحميل محدودة فقط. يتم التجديد عادةً عن طريق التسخين إلى عدة مئات من درجات الحرارة المئوية. فمن ناحية، يتبخر جزء من الشحنة (مثل المذيبات العضوية)، ويمكن لجزء آخر أن يفحم، ثم يجب إعادة تنشيط الكربون المنشط بالبخار، كما هو الحال في الإنتاج.

يمكن إعادة تنشيط الكربون المنشط المشبع باستخدام عملية حرارية عند درجات حرارة عالية (تصل إلى 900 درجة مئوية)، على سبيل المثال في القمائن الدوارة أو القمائن المتعددة الأيام.

بفضل التنظيف الحديث والمكثف لغازات المداخن، يمكن إعادة تدوير الكربون المنشط المشبع من مجموعة واسعة من التطبيقات.

تتضمن عملية إعادة التنشيط الكاملة الخطوات التالية:

1. تجفيف المادة حتى +105 درجة مئوية.
2. تبخر المكونات المتطايرة الممتزة حتى +300 درجة مئوية.
3. تحلل المكونات غير المتطايرة الممتزة إلى جزيئات أصغر تصل إلى +600 درجة مئوية، والتي تتحلل في جو الفرن عن طريق الانحلال الحراري لتكوين كربون غير متبلور على السطح الداخلي.
4. تغويز الكربون غير المتبلور باستخدام البخار فوق 800 درجة مئوية.

تفاعل الكربون غير المتبلور مع بخار الماء عند درجات حرارة عالية لتكوين أول أكسيد الكربون (CO) وأخيرا إلى ثاني أكسيد الكربون (CO 2 ) يخلق مسام صغيرة تشكل مساحة سطحية كبيرة محددة.

ومن خلال الاستخدام الحكيم للمواد الخام الطبيعية من خلال إعادة التنشيط، يمكن تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمعامل قدره 5.

في الطب، يستخدم الفحم المنشط في المقام الأول لإزالة السموم من الجهاز الهضمي. لأمراض الإسهال غير الضارة، على سبيل المثال. على سبيل المثال، أنفلونزا الجهاز الهضمي (التهاب المعدة والأمعاء)، وعادة ما تستخدم كمادات الفحم.

في حالات التسمم الطارئة، يتم استخدام الفحم المنشط بكميات كبيرة لإزالة السموم التي يتم تناولها عن طريق الفم والموجودة في الجهاز الهضمي أو المعرضة للدوران المعوي من الكائن الحي. وتبلغ كمية الاستهلاك في مثل هذه الحالات 0.5 إلى 1 جرام من الفحم لكل كيلوجرام من وزن الجسم للبالغين.

الفحم المنشط، مثل فحم البتولا المعطل، يستخدم أيضًا كمنظم للأمعاء.

تستخدم المحفزات القائمة على الكربون المنشط في الكيمياء. يعمل الكربون المنشط كحامل للمعادن الانتقالية مثل البلاديوم أو البلاتين أو الروديوم. المجال النموذجي لتطبيق هذه المحفزات هو الهدرجة الحفزية.

يستخدم الكربون المنشط كمادة قطب كهربائي في المكثفات الفائقة. ونظرًا للسطح الكبير جدًا لهذه الأقطاب الكهربائية، يمكن تحقيق قدرات عالية جدًا.

في ألمانيا، تمت الموافقة على استخدام الفحم الطبي كملون للطعام مثل Carbo Medicis منذ عام 1959 فصاعدًا من خلال قانون الألوان.

من أجل دمج توجيه المجلس بشأن تقريب قوانين الدول الأعضاء فيما يتعلق بالمواد الملونة التي يمكن استخدامها في المواد الغذائية في التشريعات الوطنية، تم تعديل توجيه الألوان في عام 1966 ورقم E 153 لـ Carbo Medicis vegetabilis من عام 1978، تم تنظيم الاستخدام في ألمانيا من خلال التوجيه الخاص بالموافقة على المواد المضافة.

تنظم اللائحة (المفوضية الأوروبية) رقم 1333/2008، التي دخلت حيز التنفيذ في 20 يناير 2009، استخدام الفحم الحيوي كمضاف غذائي بشكل موحد في جميع أنحاء المنطقة الاقتصادية الأوروبية. يمكن إضافة Carbo Medicis دون أي قيود كمية (Quantum Satis).

يصنف E 153 مع ألوان أخرى مثل الريبوفلافين والكاروتين والكاروتين في المجموعة الثانية (ألوان الطعام بدون حدود قصوى) ويستخدم على سبيل المثال في الحالات التالية: ب. يتم استخدامه في عصير الفاكهة المركز، والهلام، والمربى، والحلويات وفي طلاء الشمع الأسود على الجبن. يُسمح فقط بالكربون المنشط النباتي كمضاف غذائي.

يوجد الكربون المنشط أيضًا في الأكياس الحرارية.

عادةً ما تحتوي أقنعة الوجه والمقشرات وجل الاستحمام ومعاجين الأسنان على مسحوق الكربون المنشط المصنوع من قشور الخيزران أو الفحم أو جوز الهند لامتصاص المواد غير المرغوب فيها. ومع ذلك، نظرًا لأنه يتم غسلها بعد التنظيف على أي حال، فإن فعاليتها مشكوك فيها.

مرشحات الكربون النشط: ما الذي تزيله من الماء؟

إذا كنت قلقًا بشأن جودة المياه لديك، فيجب عليك النظر في خيارات معالجة المياه المختلفة. تعتبر فلاتر المياه بشكل عام فعالة جدًا في تقليل التلوث والرائحة الكريهة والطعم السيئ للمياه. تتمتع مرشحات الكربون المنشط بميزات رائعة لا تتوفر في المرشحات العادية.

ومع ذلك، يمكن لمرشحات المياه المصنوعة من الكربون المنشط استهداف وإزالة بعض الملوثات في الماء. ومن المهم معرفة ما هي الملوثات التي يزيلها أو يقلل منها.

اليوم، مرشحات الكربون هي الرائدة في تنقية المياه. قد تتمتع مرشحات الكربون المنشط بخصائص فريدة يمكنها إزالة ما يصل إلى 99% من إجمالي المواد الصلبة العالقة والمركبات العضوية المتطايرة والرواسب والمعادن الثقيلة والكلورامين والملوثات الأخرى من مياه الشرب بشكل فعال.

ما هو فلتر الكربون؟

مرشحات الكربون المنشط، المعروفة أيضًا باسم مرشحات الفحم المنشط، ليست مثل مرشحات المياه التقليدية. وهي تتكون من إسفنجات مسامية صغيرة أو حبيبات سوداء تمت معالجتها لاحتجاز الشوائب بشكل أفضل.

أولاً، يتم حقنه بالحرارة أو البخار لزيادة مستوى الكربون. تفتح عملية التنشيط المزيد من المسام حتى يتمكن الكربون من امتصاص مجموعة واسعة من الملوثات وحبسها. وهذا يجعل الكربون أكثر فعالية كوسيلة ترشيح.

تحتوي جزيئات الكربون على مساحة سطحية كبيرة

مما يسمح لهم بالتعرض للمواقع النشطة في وسائط التصفية قدر الإمكان. وهذا يضمن امتصاص/إزالة الملوثات إلى أقصى إمكاناتها. ويغطي رطل واحد (450 جرامًا) من الكربون المنشط مساحة تبلغ حوالي 100 فدان. وهذا ما يقرب من ثلاثة أضعاف حجم البنتاغون.

وهذا، إلى جانب خصائص مذهلة أخرى، يجعل الكربون المنشط وسيلة ممتازة لإزالة الشوائب من الماء عن طريق الامتزاز. كما أنه يستخدم في صناعة أقنعة التنفس وفي عوادم المراوح ومكيفات الهواء للتخلص من الروائح غير المرغوب فيها مثل دخان الحيوانات ودخانها.

ماذا تفعل مرشحات الكربون المنشط للمياه؟

تتم تنقية المياه بواسطة مرشحات خرطوشة الكربون باستخدام عملية تسمى الامتصاص. يعمل الكربون المنشط كالإسفنجة ويمتص الملوثات الموجودة في الماء. ببساطة، يعمل الكربون المنشط مثل الإسفنجة ذات مساحة سطحية كبيرة ويمتص الملوثات.

تنتقل الشوائب الموجودة في المحلول السائل إلى المناطق ذات قوى الجاذبية الأقوى. وبما أن قوى الجذب التي تذيب الملوثات في السائل أقوى من جاذبيتها، يتم امتصاص الملوثات على سطح الكربون. ثم ينتقل الماء المنقى إلى المرحلة التالية إذا لزم الأمر.

تُستخدم مرشحات الكربون المنشط لإزالة المواد الكيميائية مثل الكلور أو المواد الكيميائية الأخرى التي لا تلتصق بالكربون. الكربون الحفاز المنشط، وهو أكثر تفاعلا من الكربون العادي، يغير جزيئات الكلور كيميائيا ويحولها إلى أملاح.

هل جميع مرشحات الكربون متشابهة؟

على الرغم من أن مرشحات الكربون المنشط يمكنها إزالة العديد من الملوثات أكثر من الكربون العادي، إلا أن هناك بعض الاختلافات. تحتوي بعض المرشحات على الكربون المنشط أكثر من غيرها.

يمكن أن يؤثر ذلك على قدرة الترشيح وسرعة الامتصاص وعوامل أخرى. يمكن للمستوى العالي من الكربون المنشط إطالة عمر الفلتر. لذلك، يتطلب استبدالًا أقل وينتج مياهًا نقية لفترة أطول.

أنواع مرشحات الكربون المنشط

تأتي مرشحات الكربون المنشط في نوعين: مرشحات الكربون المنشط الحبيبي (GAC) ومرشحات الكربون الكتلية  .  يحتوي مرشح GAC على حبيبات سائبة بحجم ملليمتر مصنوعة من الكربون المنشط. يمكن لهذه المرشحات اكتشاف وتصفية الملوثات التي قد لا تلاحظها الأنواع الأخرى.

تستخدم هذه المرشحات قشرة جوز الهند، وقشرة جوز الهند، والخشب، والفحم، وغيرها من الوسائط، كما أن كربون قشرة جوز الهند قابل للتجديد. تتمتع مرشحات GAC بالعديد من المزايا. ومع ذلك، يمكن أن تمر الملوثات أحيانًا عبر مرشحات GAC.

ومن ناحية أخرى، فإن مرشحات كتلة الكربون  مصنوعة من حبيبات مطحونة جيدًا، وعادة ما يكون حجمها أقل من 1 ميكرون، وعامل ربط. فهو يجمع الحبيبات معًا حتى لا تتحرك. يتم دمج الكريات مع عامل الربط وتسخينها لتكوين كتل. هناك ثلاثة أنواع من الوسائط التي يمكن استخدامها في مرشحات الكربون: وسائط قشرة جوز الهند والفحم البيتوميني.

تحتوي مرشحات GAC على مساحة سطح تبلغ 7-10 أضعاف كتلة مرشحات الكربون وتمنع التوجيه. قد يؤدي الهيكل المدمج للحبيبات إلى معدل تدفق أبطأ. هذا يمكن أن يكون مشكلة بالنسبة للبعض.

ما هي الملوثات التي تقوم مرشحات الكربون بإزالة الماء منها؟

تعتبر مرشحات الكربون المنشط ممتازة في إزالة العديد من الملوثات من الماء. ويشمل المواد الكيميائية والغازات والشوائب الفيزيائية. تدعي NSF International ووكالة حماية البيئة (الولايات المتحدة الأمريكية) أن مرشحات الكربون المنشط يمكنها إزالة 60 إلى 80 مادة كيميائية من الماء وتقليل 30 مادة أخرى. كما أنها تقلل في المتوسط ​​22 من الملوثات الأخرى. عند تحديد قدرة النظام على إزالة أو تقليل هذه الملوثات، هناك أمرين مهمين.

1. نوع الكربون المنشط (GAC أو الكتلة)
2. جودة الكربون المنشط

أنت بحاجة للتأكد من أن مياه الصنبور الخاصة بك خالية من أي ملوثات مثيرة للمشاكل. توصي وكالة حماية البيئة (EPA) بتقنية ترشيح الكربون المنشط لمعالجة المياه. هذه التكنولوجيا قادرة على إزالة جميع مبيدات الأعشاب والمبيدات الحشرية والملوثات المعدنية المعروفة تقريبًا.

هذه مجرد أمثلة قليلة من ملوثات المياه التي يمكن لمرشحات الفحم المنشط إزالتها أو تقليلها.

حامض السلفونيك البيرفلوروكتاني

حمض السلفونيك البيرفلوروكتاني أو اختصارًا PFOS هو مركب اصطناعي مقاوم للماء والبقع يستخدم على نطاق واسع في صناعة السجاد ورغاوي مكافحة الحرائق والأثاث وتغليف المواد الغذائية الورقية وأقمشة الملابس وغيرها من المواد المقاومة للماء والشحوم قد يكون من الصعب تحلل المواد الكيميائية التي تحتوي على السلفونات المشبعة بالفلور أوكتين، مما يعني أنها يمكن أن تبقى في البيئة وإمدادات المياه لعقود. يمكن أن يسبب التعرض لمستويات أعلى من المواد الكيميائية السلفونات المشبعة بالفلور أوكتين آثارًا جانبية. وهذا يشمل العيوب الخلقية والسرطانات وتأثيرات الكبد. يمكن لمرشحات الكربون المنشط إزالة PFAS بشكل فعال، بما في ذلك PFAS وPFOS، بالإضافة إلى PFNA.

صيدلية

يمكن لمرشحات الكربون المنشط عالية الجودة إزالة المخلفات الدوائية من مياه الشرب. تصف منظمة الصحة العالمية المستحضرات الصيدلانية بأنها “مواد كيميائية طبيعية وصناعية يمكن العثور عليها في العقاقير الطبية، والأدوية العلاجية التي لا تستلزم وصفة طبية، والأدوية البيطرية”. ويمكنها أيضًا أن تدخل إلى إمدادات المياه من خلال النفايات البشرية، أو التخلص غير السليم من الأدوية (على سبيل المثال، رمي الأدوية في الحوض أو المرحاض)، أو الجريان السطحي الزراعي الذي يحتوي على السماد. يمكن أن يكون للمخلفات الصيدلانية تأثير كبير على الحياة المائية إذا سمح لها بالتراكم في البيئة. والأسوأ من ذلك أنهم يستطيعون التسلل إلى آبار المياه.

فوسفات

هناك العديد من مصادر الفوسفات في المياه، بما في ذلك الجريان السطحي، ونفايات الحيوانات الأليفة والبشرية، والإنتاج الكيميائي، وغيرها من المصادر. على الرغم من أن الفوسفات ضروري لنمو النبات، إلا أن الفوسفات الزائد يمكن أن يسبب تعكر الماء بسبب تكاثر الطحالب. يمكن لمرشحات الفحم الممتازة إزالة ما يصل إلى 90% من الفوسفات من الماء.

الكلور

مطهر المياه الأمريكي المفضل هو الكلور. يستخدم كل موردي المياه في الولايات المتحدة تقريبًا عملية الكلورة قبل توزيع المياه على العملاء. يستخدم الكلور لقتل البكتيريا ومسببات الأمراض الأخرى التي يمكن أن تسبب الطعم والرائحة الكريهة في الماء. ومع ذلك، على الرغم من قوتها المذهلة في التطهير، تظهر الدراسات أن الأشخاص الذين يشربون الماء المكلور هم أكثر عرضة للإصابة بالمرض بنسبة 93% على الأقل من الأشخاص الذين يشربون الماء بدونه. يمكن استخدام بعض مرشحات الكربون النشط لإزالة الكلور والرائحة والطعم الكريهة الناتجة. يمكن لمرشحات الكربون المنشط الممتازة إزالة 95% من الكلور الحر من بعض مصادر المياه.

منتجات كورين الثانوية

عندما يتفاعل الكلور المستخدم في معالجة المياه مع المركبات الموجودة بشكل طبيعي في الماء، يمكن أن تتشكل منتجات الكلور الثانوية الضارة مثل المركبات العضوية المتطايرة وTHMs. يمكن أن يؤدي التعرض لبعض هذه المنتجات الثانوية السامة على المدى الطويل إلى الإصابة بالسرطان والعيوب الخلقية وأمراض أخرى غير مرغوب فيها. يعد فلتر الكربون المنشط أفضل طريقة لإزالة منتجات الكلور الثانوية. وفقًا لوكالة حماية البيئة، تزيل هذه التقنية 32 من منتجات الكلور الثانوية الأكثر شيوعًا. وهو يتضمن المنتج الثانوي الأكثر شيوعًا للإبلاغ عن مياه الصنبور: إجمالي THMs (TTMs).

كلوريد

الكلوريد هو عنصر أساسي في كلورة مياه الشرب. تذكر منظمة الصحة العالمية أن مستويات الكلوريد التي تزيد عن 250 ملغم / لتر يمكن أن تنتج طعمًا مالحًا يمكن اكتشافه في الماء. وهذا ينطبق بشكل خاص على أولئك الذين يتبعون نظامًا غذائيًا منخفض الصوديوم والأشخاص الذين يعانون من حالات صحية معينة.

المبيدات الحشرية

تم اختبار مرشحات الكربون المنشط وتصميمها لإزالة 14 مبيدًا حشريًا موجودًا في الماء. وتشمل هذه المبيدات كلوردكون/سي إل دي/كابوني، وكلوردان، وهيبتاكلور. يتم تضمين الليندين أيضًا في التقرير التفصيلي. يُعرّف المعهد الوطني لعلوم الصحة البيئية المبيد الحشري بأنه أي مادة تستخدم لقتل أو صد أو السيطرة على أنواع معينة من الحياة النباتية أو الحيوانية كآفة. وتشمل هذه المواد مبيدات الأعشاب ومبيدات الفطريات. ويمكن لهذه المواد الكيميائية الزراعية أن تصل بسهولة إلى طبقات المياه الجوفية بسبب استخدامها على نطاق واسع. يمكن أن تحدث آثار صحية ضارة قصيرة المدى بسبب المبيدات الحشرية، ولكن الآثار طويلة المدى يمكن أن تستمر لأشهر أو حتى سنوات.

مبيدات الأعشاب

استخدمت الزراعة العالمية مبيدات الأعشاب لعدة قرون. هذا في المقام الأول للسيطرة على الحشائش غير المرغوب فيها وزيادة الإنتاج. يمكن أن تكون هذه المواد الكيميائية في بعض الأحيان خارجة عن السيطرة وينتهي بها الأمر في مصادر المياه، مما يؤثر على الكائنات المائية غير المستهدفة وكذلك البشر. بعض مبيدات الأعشاب قد تسبب السرطان لدى البشر. تم اختبار الكربون المنشط وأظهر أنه قادر على إزالة 12 مبيد أعشاب شائع، بما في ذلك مبيد الأعشاب 2،4-D والأترازين.

الليثيوم

الليثيوم، وهو معدن نادر يتواجد بشكل طبيعي في تربة الأرض والتكوينات المعدنية، موجود أيضًا في الماء. يمكن استخدام وجود الليثيوم في ماء الصنبور كمخفف للتوتر ومضاد للاكتئاب. يجب أن نكون على دراية بالمخاطر الصحية المحتملة التي يمكن أن يسببها المعدن على أجسامنا، حتى لو تم إجراء المزيد من الأبحاث. يمكن تقليل محتوى الليثيوم في مياه الشرب بنسبة 90% باستخدام مرشحات الفحم.

هل تحتاج إلى مرشح كتلة الكربون؟

سيحدد نوع وتركيز الملوثات في الماء ما إذا كان يجب عليك استخدام مرشح كربوني أو غير كربوني في منزلك. في حالة إزالة أو تقليل أي من الملوثات الضارة لفلتر الكربون النشط، فمن الممكن تركيبه.

يمكن استخدام اختبار جودة المياه المنزلية للتحقق بسرعة ودقة من جودة المياه في منزلك. هذه الاختبارات ميسورة التكلفة ويمكن الوصول إليها بسهولة. كما أنها توفر نتائج سريعة ومفيدة يسهل فهمها. نحن نقدم مجموعات اختبار مياه موثوقة وعالية الجودة وبأسعار معقولة تختبر العديد من الملوثات في مياه الشرب في دقائق.

يمكنك أيضًا الاتصال بمورد المياه المحلي لديك لطلب نسخة من تقرير جودة المياه السنوي الخاص به. يحتوي هذا عادةً على معلومات مفيدة حول جودة المياه في منطقتك. أو، إذا كنت تريد اتباع الطريق الأكثر تكلفة، والذي يستغرق وقتًا طويلاً، ولكنه أكثر دقة، فيمكنك أخذ عينة مياه من منزلك وإرسالها إلى المختبر في منطقتك للاختبار.

على السؤال “هل يجب عليك تركيب فلتر كربون للكتلة؟” إذا كانت نتيجة اختبار جودة المياه الخاصة بك إيجابية بالنسبة لأي من هذه الملوثات، فيمكن أن يكون مرشح الكربون استثمارًا ذكيًا. لا يزال بإمكانك تثبيت واحد حتى لو كانت نتيجة اختبارك سلبية.

إذا كنت ترغب في شراء وتركيب فلتر الكربون النشط، فلديك خياران.

مرشحات نقطة الدخول (POE).

يتم توصيل مرشحات POE بخط المياه الرئيسي الخاص بك. يقومون بتصفية جميع المياه التي تمر عبر منزلك قبل أن تصل إلى مبرد الماء. ويشمل ذلك الحنفيات والمراحيض والاستحمام بالإضافة إلى مياه المطبخ والغسيل. يعد نظام ترشيح المنزل بالكامل هو النوع الأكثر شيوعًا لنظام POE. تُستخدم مرشحات المنزل بالكامل لإزالة الملوثات من مصدر المياه الخاص بك قبل أن تصل إلى الصنبور.

يستخدم نظام تنقية المياه Paragon Waters Solutions نفس تقنية POE وغيرها من المواد الفريدة لتوفير مياه نقية نظيفة ورائعة المذاق. يستخدم كربون قشرة الكاكاو التحفيزي وغيره   من تقنيات وتقنيات الترشيح المبتكرة لإزالة 99.9% من ملوثات المياه الضارة بما في ذلك PFOS وPFOA.

تستخدم أنظمتنا المنزلية بأكملها كربون جوز الهند المنشط الحفاز المصنوع من قشور جوز الهند عالية الجودة. يعمل هذا الكربون المنشط على تحسين كفاءة إزالة الملوثات بشكل كبير ويسرع من تحلل الكلورامين ومنتجات الكلور الثانوية والمواد الكيميائية الأخرى.

الكربون المفضل في أنظمة POE هو الكربون المنشط بقشور جوز الهند. ربما يرجع ذلك إلى أنه يزيل المركبات العضوية المتطايرة وTHMs بالإضافة إلى بيروكسيد الهيدروجين وكبريتيد الهيدروجين. بالإضافة إلى ذلك، فهو أكثر صداقة للبيئة من الأشكال الأخرى للكربون المنشط لأن أشجار جوز الهند لا يتم تدميرها أثناء الحصاد.

يتمتع CF1 بقدرة ترشيح كبيرة تمنع انخفاض ضغط الماء. إنه سهل التركيب والصيانة. يتمتع هذا النظام بضمان مدى الحياة وضمان استعادة الأموال لمدة ستة أشهر وشحن مجاني

مرشحات نقطة الاستخدام (POU).

على الرغم من أنها تحقق نتائج مماثلة، إلا أنه لا ينبغي الخلط بين مرشحات POU وأنظمة POE. فهي عمومًا أرخص وتوفر تجربة أكثر اتساقًا. يمكن تركيب مرشحات POU في مكان واحد لمعالجة المياه في المكان المطلوب، عادة تحت حوض الحمام أو المطبخ.

النوع الأكثر شعبية من النظام هو نظام التناضح العكسي. تشمل هذه الأنظمة نظام تنقية المياه بالتناضح العكسي من Paragon Waters Solutions والذي يمكن وضعه تحت الحوض. يمكن لأنظمة الترشيح هذه إزالة الملوثات مثل الرصاص والنحاس والفلورايد وكذلك الكلور والزرنيخ من الماء. الألومنيوم والكلورامينات ومبيدات الأعشاب والمبيدات الحشرية. يمكن تركيبها تحت أي حوض تقريبًا وتوصيل 75 جالونًا من الماء إلى منزلك يوميًا. إذا كنت بحاجة إلى تنقية المياه من صنابير معينة في منزلك، فهذه هي الحل الأمثل.

آخر الأفكار

يعد فلتر الكربون المنشط تقنية ممتازة لتنقية المياه. يمكن أن يحل العديد من مشاكل تلوث المياه التي يتعامل معها معظمنا كل يوم. ومع ذلك، هناك بعض الاستثناءات القليلة التي يجب مراعاتها.

تأكد من البحث قبل شراء مرشح الكربون النشط

• أنها قادرة على إزالة والحد من الملوثات المحددة؟
• نوع الكربون المنشط المستخدم (حبيبات، كتل، إلخ).
• ما هي وسائط الترشيح التي تستخدمها (مثل الخشب أو كربون قشرة جوز الهند أو الفحم)
• يمكنك استخدام أي من الطرق المذكورة أعلاه لتحديد نوعية المياه الحالية في منزلك.
• يجب عليك تصفية المياه في المكان الذي تعيش فيه، في أماكن محددة أو في جميع أنحاء منزلك.
• ميزانيتك

ما هو الكربون المنشط؟

هل هناك فرق بين الكربون المنشط والفحم المنشط؟

ما الذي يزيله الكربون المنشط؟

مما يتكون الكربون المنشط؟

كيف يتم تصنيع الكربون المنشط؟

ما هو الكربون المنشط الذي يجب أن أستخدمه؟

كيف يمكنني استخدام الكربون المنشط؟

كم من الوقت يستمر الكربون المنشط؟

هل يمتص الكربون المنشط A b أم يمتص Ad؟

ما هو مرشح الكربون الأفضل بالنسبة لي؟

لا أعرف شيئًا عن الكربون المنشط. هل يمكنك أن توصيني به أو تقدم بعض الأمثلة؟

نعم بالتأكيد، لدينا تطبيقات وحلول الكربون المنشط لجميع أنواع التطبيقات وسيقدم فريقنا الفني الدعم. إذا كنت بحاجة إلى عينات، فسوف نقدمها لك مجانًا.

صلابة الكربون المنشط (ASTM D3802-89)

الصلابة هي مقياس للمقاومة الميكانيكية للكربون المنشط. يعد مؤشر الصلابة y معلمة مهمة عند اختيار الكربون المنشط لتطبيق معين، لأنه يمكن أن يؤثر على أداء الكربون، وعمر نظام الامتصاص، وتوليد الجسيمات الدقيقة أو الغبار الذي يمكن أن يسبب مشاكل تشغيلية أو يبطئ . عادة ما يتم التعبير عن كفاءة عملية امتصاص الصلابة كنسبة مئوية أو مؤشر، والذي يمثل جزء الكربون المنشط الذي يبقى سليمًا بعد اختبار التآكل الموحد.

تشمل الاختبارات الشائعة لقياس صلابة الكربون المنشط اختبار صلابة القرص الكروي (المعروف أيضًا باسم اختبار تآكل الكرة) واختبار الصلابة ASTM D3802.

في اختبار صلابة وعاء الكرة، يتم إخضاع عينة من الكربون المنشط لعدد معين من الدورات في مطحنة كروية تحتوي على عدد معين من الكرات الفولاذية. بعد الانتهاء من الاختبار، يتم استخدام كمية الكربون المتبقية على المنخل المحدد لحساب نسبة الصلابة.

في اختبار الصلابة ASTM D3802، يتم إخضاع الكربون المنشط لعدد محدد من الثورات في أسطوانة دوارة مع عدد محدد من قضبان الفولاذ. في نهاية الاختبار، يتم وزن جزيئات الكربون المتبقية على المنخل المحدد ويتم حساب مؤشر الصلابة كنسبة مئوية من الكتلة الأصلية المتبقية.

يمكن أن تتأثر صلابة الكربون المنشط بعوامل مختلفة مثل المواد الخام وعملية التنشيط وحجم الجسيمات. بشكل عام، يتم تصنيع الكربون المنشط من مواد أكثر صلابة ذات قيمة صلابة أعلى (مثل قشرة جوز الهند). يمكن أن تؤثر أيضًا عمليات التنشيط وخطوات ما بعد المعالجة على الصلابة، حيث تؤدي العمليات التي تؤدي إلى المزيد من الهياكل البلورية أو التشريب الكيميائي إلى زيادة صلابة الكربون.

في التطبيقات التي يتعرض فيها الكربون المنشط لضغط ميكانيكي، مثل أنظمة معالجة مياه الغسيل العكسي، أو مرشحات الهواء ذات تدفق الهواء النبضي، أو الأسرّة المعبأة ذات معدل التدفق العالي، تكون الصلابة الأعلى مطلوبة لتقليل توليد الجسيمات والحفاظ على الأداء الأمثل. الكربون مع مرور الوقت في عملية استخراج الذهب في مناجم الذهب، حيث يتم استخدام الكربون المنشط لقشور جوز الهند، هناك أيضًا متطلبات عالية لصلابة الكربون المنشط.