الترشيح بالكربون

الترشيح بالكربون هو طريقة ترشيح تستخدم طبقة من الكربون المنشط لإزالة الشوائب من السائل باستخدام الامتزاز .
الآلية
تعتمد عملية الترشيح بالكربون على الامتزاز ، حيث تُحجز الملوثات الموجودة في السائل المراد معالجته داخل بنية المسام [ 1 ] لركيزة الكربون. تتكون الركيزة من حبيبات كربونية عديدة، تتميز كل منها بمسامية عالية . ونتيجة لذلك، تمتلك الركيزة مساحة سطحية كبيرة قادرة على حجز الملوثات. يُستخدم الكربون المنشط عادةً في المرشحات لأنه مُعالج ليتمتع بمساحة سطحية أكبر بكثير من الكربون غير المُعالج. تبلغ مساحة سطح غرام واحد من الكربون المنشط أكثر من 3000 متر مربع (32000 قدم مربع). [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
الاستخدامات الشائعة
تُستخدم عملية الترشيح بالكربون على نطاق واسع في تنقية المياه والهواء ومعالجة الغازات الصناعية، مثل إزالة السيلوكسانات وكبريتيد الهيدروجين من الغاز الحيوي . كما تُستخدم في العديد من التطبيقات الأخرى، بما في ذلك أقنعة التنفس، وتنقية قصب السكر ، وبعض طرق إزالة الكافيين من القهوة ، واستخلاص المعادن الثمينة، وخاصة الذهب. وتُستخدم أيضًا في فلاتر السجائر وفي نظام تبخير الوقود المستخدم في السيارات. [ 5 ]
عند ترشيح المياه، تُعدّ مرشحات الكربون النشط الأكثر فعالية في إزالة الكلور، والجسيمات مثل الرواسب، والمركبات العضوية المتطايرة ، والطعم والرائحة. وهي غير فعالة في إزالة المعادن والأملاح والمواد غير العضوية الذائبة. [ 6 ]
قد تعمل المرشحات التي تحتوي على مادة ماصة أو محفز مثل الفحم (الكربون) أيضًا على إزالة الروائح والملوثات الغازية مثل المركبات العضوية المتطايرة أو الأوزون . [ 7 ]
تحديد
يُمنح كل مرشح كربوني عادةً تصنيفًا بالميكرون يُحدد حجم الجسيمات التي يمكن للمرشح إزالتها من السائل. تتراوح أحجام الجسيمات النموذجية التي يمكن إزالتها بواسطة مرشحات الكربون من 0.5 إلى 50 ميكرومترًا. لا تعتمد فعالية مرشح الكربون على حجم الجسيمات فحسب، بل أيضًا على معدل تدفق السائل عبره. على سبيل المثال، إذا سُمح للسائل بالتدفق عبر المرشح بمعدل أبطأ، فإن الملوثات ستتعرض لوسائط الترشيح لفترة أطول، مما يؤدي إلى تقليل الشوائب. [ 8 ]
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ "الكربون المنشط | مادة ماصة | تطبيقات" . شركة دايناميك إنفيرومنتال (DEC) . مؤرشف من الأصل بتاريخ 27-12-2023 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27-12-2023 .
- ↑ تشادا، ناجاراجو؛ رومانوس، جيمي؛ هيلتون، رامزي؛ سوبس، جالين؛ بوريس، جاكوب؛ فايفر، بيتر (2012). كتل الكربون المنشط لتخزين الميثان . اجتماع الجمعية الفيزيائية الأمريكية، مارس 2012. المجلد 57. ص. W33.012. رمز Bibcode : 2012APS..MARW33012C .
- ↑ سو، يوتشونغ؛ تشادا، ناجاراجو؛ بيكنر، ماثيو؛ رومانوس، جيمي؛ بوريس، جاكوب؛ فايفر، بيتر (مارس 2013). خصائص طبقة الميثان الممتصة في كتل الكربون النانوية المسامية . اجتماع الجمعية الفيزيائية الأمريكية لشهر مارس 2013. المجلد 58. ص. M38.001. رمز Bibcode : 2013APS..MARM38001S .
- ↑ ديلون، إدوارد سي؛ ويلتون، جون إتش؛ بارلو، جاريد سي؛ واتسون، ويليام إيه (مايو 1989). "الفحم المنشط ذو المساحة السطحية الكبيرة وتثبيط امتصاص الأسبرين". حوليات طب الطوارئ . 18 (5): 547-552 . doi : 10.1016/s0196-0644(89)80841-8 . PMID 2719366 .
- ↑ جويل، ريما؛ بيتزر، زاكاري ت.؛ رايلي، سامانثا م.؛ بهانجو، جوركيرات؛ تروشين، نيل؛ إلياس، رايان ج.؛ فولز، جوناثان؛ مسقط، جوشوا؛ ريتشي، جون ب. (20 أغسطس 2018). "تأثير الفحم في فلاتر السجائر على الجذور الحرة في دخان السجائر" . البحوث الكيميائية في علم السموم . 31 (8): 745-751 . doi : 10.1021/acs.chemrestox.8b00092 . PMC 6471497. PMID 29979036 .
- ↑ "معالجة المياه باستخدام مرشحات الكربون: معلومات عن مرشحات الكربون المنشط الحبيبي - وزارة الصحة في مينيسوتا" . www.health.state.mn.us . تاريخ الاطلاع: 21 يونيو 2023 .
- ↑ "وكالة حماية البيئة في كاليفورنيا - أجهزة تنقية الهواء المنزلية، الأسئلة الشائعة" (ملف PDF) . مجلس موارد الهواء التابع لوكالة حماية البيئة في كاليفورنيا . تاريخ الاطلاع: 14 ديسمبر 2016 .
- ↑ "الترشيح: الكربون المنشط للرواسب والوسائط المختلطة" . قسم الزراعة بجامعة ولاية داكوتا الشمالية . 14 فبراير 2022. تاريخ الاسترجاع: 21 يونيو 2023 .
للمزيد من القراءة
- وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA)، واشنطن العاصمة (2013). " الكربون المنشط الحبيبي " . [ تم حذف الرابط ] قاعدة بيانات معالجة مياه الشرب.
- "دليل المواطن لمعالجة الكربون المنشط. الوثيقة رقم EPA 542-F-01-020" (ملف PDF) . وكالة حماية البيئة الأمريكية. 2001. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 2010-04-02.
- "أجهزة تنقية الهواء المنزلية: ملخص المعلومات المتاحة. الطبعة الثانية. رقم الوثيقة: EPA 402-F-09-002" (ملف PDF) . وكالة حماية البيئة الأمريكية. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 1 فبراير 2013.
- تكنولوجيا المياه
- الفلاتر
- تقنيات الغاز
