Aktif Karbon

AKTİF KARBON ANALİZ SERTİFİKASI
Biyogaz Tesislerinde Koku Gidermek İçin Aktif Karbon Kullanımı

Aktif Karbon Nedir?

Molekül Formülü (Aktif Karbon) : C

Molekül Ağırlığı: 12,011

CAS Numarası: 7440-44-0

Kimyasal Adı: Aktif Karbon

315 °C üzerindeki sıcaklıklarda ısıtılan veya önce güçlü bir asidik ve daha sonra 232 °C üzerindeki sıcaklıklarda ısıtılan genel olarak organik malzemeyi tanımlamak için kullanılır.

Aktif Karbon çeşitleri 3 ayrılmaktadır.

• Kömür bazlı Aktif Kömür
• Odun bazlı Aktif Kömür
• Hindistan Cevizi kabuğu bazlı Aktif Kömür

Bunlardan en çok kullanılanı Kömür bazlı olandır. Odun bazlı olanı sanayide belli bir kullanım oranına sahiptir. Lakin Hindistan cevizi bazlı aktif karbon sanayide yavaş yavaş kullanım alanı elde etmektedir.

Diğer İsimleri Aşağıdaki Gibidir;

• Karbon
• Grafit
• Toz Form
• Granül Form
• Mineral Karbon
• 7440-44-0
• Aktif Kömür
• Kömür, Aktif
• Aktifleştirilmiş Odun Kömürü
• Adsorba
• Adsorbit

Üretimi Nasıl Yapılır?

Bu kimyasal maddenin üretimi kömürden ziyade çok çeşitli organik malzemelerden yapılabilir.

Toz formu sadece 20 mikronluk ortalama parçacık boyutuna sahiptir. Bundan dolayı tanecik boyutu olarak son derece ince bir hal alır. Bu sebeple en küçük hava akımı ile toz aktif karbon uçuşabilir. Uçuşan aktif karbonlar her yeri kaplayabilme özeliğine sahiptir.

Üretim süreci 2 gruba ayrılır. Kısmi yanma süreci ve saf piroliz süreci olarak.

Aktif Karbon Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri Nelerdir?

Isınırsa yavaşça ısınır ve havada tutuşabilir özelliğe sahiptir.

Çelik grisi renge de sahip olabilmektedir. Yağlı his verir. Kokusuz katı özelliktedir.

Kaynama noktası 4000 °C den yüksektir.

Yoğunluk olarak 2.00 – 2.25 arasındadır.

Bazı Organik Asitler ve Aminoasitlerin Saflaştırılması İçin Aktif Karbon Kullanımı

Özel olarak işlenmiş aktif kömürler asitli yapıdaki kimyasal işlemlerde kullanılmak için tasarlanmıştır. Bu maddeler, asitte çözünebilecek külü ulaştırmak için asit yapıdaki kimyasallarla yıkanmaktadır.

Hidroklorik Asit, Sülfürik Asit ve Fosforik Asit‘lerdir.

Organik Asitler ise aşağıdaki şekilde sıralanır.

• Benzoik Asit
• Laktik Asit
• Propionik Asit
• Malik Asit
• Asetik Asit
• Oksalik Asit
• Süksinik Asit

Aktif Karbon Kullanım Alanları Nerelerdir?

• Aktivasyon sürecinde, karbonun muazzam sayıda gözeneklerini açar ve bu sayede istenmeyen moleküller uzaklaştırılır. Bu kimyasalın üzerindeki açık gözenekler, karbonun adsorbsiyon olarak bilinen kirletici maddeleri yakalamasını sağlar. 1 poundluk bir Aktif Karbonun yüzey alanı için adsorbsiyon oranı 60-150 dönüm arasında değişmektedir.
• Adsorban ve emici özelliğinden faydalanılarak arıtma işlemlerinde kullanılır.
• Diş macunu üretiminde bazı ekstraktlar, benzil alkol, potasyum sorbat ve sodyum benzoat ile birlikte kullanılır.
• İyon değiştirici maddelerin imalatında kullanılmaktadır.
• Smelter hammadde imalatında  kullanılabilir.
• Çelik üretiminde ana bileşenlerden bir tanesidir.
• MDF imalatında mekaniksel özelliklerinin artırılması, darbe etkilerine karşı dirençli olması için dolgu maddesi olarak aktif kömür kullanılır.
• Hindistan cevizi kabuğundan imal edilen aktif kömür hamburger ekmeklerinin üzerinde kullanılmaktadır.
• Büyük çaplı grafit elektrot imalatında  kullanılmaktadır.
• Kimyasal hammaddelerin üretiminde saflaştırma aşamasında elde edilen maddenin rengini gidermek için kullanılır. Bu alanda %1-2 aralığında ham maddenin ağırlığı kadar çözelti içerisine eklenir ve büyük maddeler tutunur. Bu sayede süzgeçten geçerken çözeltiden ayrılmalarını sağlar.
• Tüketici pillerin üretiminde kullanılmaktadır.
• Sürekli dökümhane işlemlerinde bakır bazlı ürünlerin üretiminde kullanılabilir. Dökümhane kumu katkı olarak işlem görür. Dökümhane kumunun toplam kuru ağırlığının %0.1 ile %10 aralığında olabilir.
• Bazı reaksiyonlar ve işlemlerde süreç düzenleyicisi olarak işlem görür.
• Yağlayıcılar ve yağlayıcı katkılarının imalatında kullanılmaktadır.
• İnşaat/yapı malzemelerinin imalatında kullanılmaktadır.
• Su arıtma ürünü olarak aktif karbon kullanılmaktadır.
• Bazı metal ürünlerinin imalatında kullanılmaktadır.
• Salisilik asit üretimi yapılırken sodyum salisilat su ile seyreltildikten sonra aktif karbon içerisinden geçirilerek renk giderilir.
• Göl ve Kıyı kenarlarında oluşan anaerobik bakteri türü olan Clostridium Botulinum Toksisitesini engellemek için, kaolin, tannik asit, magnezyum oksit ve su ile aktif karbon karıştırılarak tedavi uygulanır.
• Tarımda tohumları zararlı herbisitlerden ve fungusitlerden korumak için gübre ile birlikte kullanılır.

Su İçerisindeki Ağır Metallerin Giderilmesi;

• Sudan Kurşun uzaklaştırma
• Sudan Kadmiyum uzaklaştırma
• Sudan Nikel uzaklaştırma
• Sudan Krom uzaklaştırma
• Sudan Çinko uzaklaştırma

Su içerisindeki ağır metal konsantrasyonu arttıkça bu ağır metali uzaklaştırmak zorlaşmaktadır.

• Adsorbsiyon
• Membran filtrasyon işlemi
• Çökelme işlemi
• İyon değişimi

Gibi farklı teknolojiler uygulanmaktadır. Bu yöntemler arasında adsorbsiyon yöntemi ağır metalleri su içerisinden uzaklaştırmak için en ekonomik yöntem olduğu tespit edilmiştir.

Aktif Karbon Kullanımında Organik Maddelerin Uzaklaştırılması İçin Ek Hususlar Aşağıdaki Gibidir;

Fiziksel Özellikleri

Aktif Karbonda gözenek büyüklüğü ve dağılımı,  filtrasyonunda en büyük etkiye sahiptir. Filtrasyon işlemi, karbon gözenekleri, kirletici maddelerin adsorbsiyonuna izin verecek kadar büyük olduğunda meydana gelir.

Kimyasal Özellikleri

Filtrenin yüzeyi organik moleküller ile kimyasal olarak etkileşebilir. Bu kimyasalın yüzeyi ile bazı kirleticilerin kimyasal yapısı arasındaki elektriksel kuvvetler iyon değişimi veya adsorpsiyon ile sonuçlanabilir.

Kirletici Özellikleri

Büyük organik molekülleri filtrelemek için en iyisidir. Organik moleküller benzer malzemelerdir. Bu nedenle bir birleri ile ilişki kurma eğilimi gösterirler. Bundan dolayı organik kimyasalların suda çözünmüş kalmasından ziyade Aktif Kömürün filtrelemesi ile ilişkilendirileceği eğilimine sahip olma özelliği daha kuvvetlidir.

Konsantrasyon

Kullanımında adsorbsiyon prosesi, organik kirletici maddelerin konsantrasyonundan etkilenebilir. Bir Aktif Kömür filtresinin belirli bir kimyasal için farklı konsantrasyon seviyelerinde nasıl performans göstereceğini belirlemek detaylı bilgi almak gerekmektedir.

Su Sıcaklığı ve pH

Adsorbsiyon oranı genellikle daha düşük sıcaklıklarda ve pH seviyesinin düşük olduğu zamanlarda daha etkili olacaktır. Kullanımında kimyasal reaksiyonlar ve kimyasal formlar su sıcaklığı ve pH ile yakından ilişkilidir. Kullanımında çoğu zaman organik kimyasallar sıcaklık ve pH seviyeleri azaldıkça daha fazla adsorbe edilebilir.

Maruziyet Süresi

Kirletici maddenin aktif kömür filtresine temas ettiği süre aynı zamanda adsorbsiyon işlemine de etki etmektedir. Filtreye temas süresi ne kadar artarsa dışarı çıkarılacak kirletici madde miktarı da o kadar artacaktır.

Fiyatlarına Etki Eden Faktörler Nelerdir?

Aktif Karbon fiyat olarak üretiminde kullanılan hammaddelerin fiyatlarına doğrudan bağlıdır. Bu kimyasalın üretiminde kullanılan hammaddelerin fiyatları arttıkça bu hammaddenin fiyatı da artacaktır.

Aktif Karbon satışı yapan firmaların stoklarına bağlı olarak fiyatları da değişkenlik gösterecektir.