सक्रिय कार्बन कैसे काम करता है

सक्रिय कार्बन अत्यधिक छिद्रपूर्ण संरचना और बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र वाला एक पदार्थ है, जिसमें उत्कृष्ट सोखने की क्षमता और रासायनिक प्रतिक्रिया होती है। यह समझने से पहले कि सक्रिय कार्बन कैसे काम करता है, सोखना और सतह गुणों की अवधारणाओं को समझना आवश्यक है।

 

 

सोखना वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा किसी गैस, तरल या घुले हुए पदार्थ को एक माध्यम (जैसे पानी, हवा) से एक ठोस सतह पर सोख लिया जाता है। सक्रिय कार्बन की छिद्रपूर्ण संरचना इसे एक बड़ा सतह क्षेत्र प्रदान करती है, जो पदार्थों को सोखने के लिए एक बड़ा संपर्क क्षेत्र प्रदान करती है।

 

सक्रिय चारकोल के कार्य सिद्धांत को निम्नलिखित पहलुओं में उबाला जा सकता है:

 

1. भौतिक सोखना: सक्रिय कार्बन भौतिक सोखना के माध्यम से अपनी सतह पर अणुओं को सोख लेता है। यह अत्यधिक उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र और सक्रिय कार्बन के माइक्रोप्रोर्स और मेसोपोरस संरचनाओं की बड़ी संख्या के कारण है। जब गैस के अणु या विघटित पदार्थ सक्रिय कार्बन की सतह को छूते हैं, तो वे अधिशोषक की सतह पर मौजूद आकर्षक बल और बल के कारण सक्रिय कार्बन के छिद्रों में अवशोषित हो जाएंगे।

 

2. रासायनिक सोखना: भौतिक सोखना के अलावा, सक्रिय कार्बन रासायनिक सोखना द्वारा अणुओं को भी पकड़ सकता है। यह इस तथ्य के कारण है कि सक्रिय कार्बन की सतह पर कुछ रासायनिक कार्यात्मक समूह (जैसे हाइड्रॉक्सिल, कार्बोक्सिल, आदि) विशिष्ट प्रकार के अणुओं के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया कर सकते हैं। यह रासायनिक सोखना कुछ कार्बनिक पदार्थों के लिए सक्रिय कार्बन की सोखने की क्षमता को बढ़ा सकता है।

 

3. सतह की विशेषताएं: सक्रिय कार्बन की सतह में कुछ चार्ज विशेषताएं होती हैं। ये सतह आवेश विलयन में आयनों या आवेशित अणुओं के साथ इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से संपर्क कर सकते हैं। सक्रिय कार्बन सतह के रासायनिक गुणों और भौतिक संरचना के आधार पर, विशिष्ट विद्युत गुणों वाले पदार्थों को चुनिंदा रूप से अधिशोषित या बाहर किया जा सकता है।

 

विभिन्न प्रकार के प्रदूषकों के लिए विभिन्न प्रकार के सक्रिय कार्बन को तैयार किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कुछ सक्रिय कार्बन वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों (वीओसी) या गंधयुक्त पदार्थों को सोखने में बेहतर होते हैं, जबकि अन्य में भारी धातु आयनों या कीटनाशक अवशेषों जैसे पदार्थों के लिए उच्च चयनात्मक सोखने की क्षमता होती है।

 

सक्रिय कार्बन का प्रदर्शन इसके भौतिक और रासायनिक गुणों और अनुप्रयोग स्थितियों से निकटता से संबंधित है। सक्रिय कार्बन के सोखने के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले कारकों में छिद्र आकार वितरण, विशिष्ट सतह क्षेत्र, छिद्र मात्रा आदि शामिल हैं। इसके अलावा, सक्रिय कार्बन की सोखने की क्षमता और दक्षता तापमान, आर्द्रता, विलेय एकाग्रता और संपर्क समय जैसे कारकों से भी प्रभावित होती है। .

 

कुल मिलाकर, सक्रिय कार्बन अपनी छिद्रपूर्ण संरचना और विशाल विशिष्ट सतह क्षेत्र के माध्यम से भौतिक सोखना और रासायनिक सोखना के तंत्र के माध्यम से अपनी सतह पर गैसों, तरल पदार्थ या घुलनशील पदार्थों को सोख सकता है। यह प्रक्रिया पदार्थों और सक्रिय कार्बन सतहों के गुणों के बीच परस्पर क्रिया बलों पर निर्भर करती है। सक्रिय कार्बन का कार्य सिद्धांत यह है कि इसकी अनूठी संरचना और गुण इसे जल उपचार, वायु शोधन और अन्य पर्यावरणीय अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला एक प्रभावी अवशोषक बनाते हैं।