مبدأ الامتزاز للكربون المنشط


2023-09-13

  يمكن تقسيم امتصاص الكربون المنشط إلى امتصاص فيزيائي وامتصاص كيميائي.
  1. الامتصاص الفيزيائي
  يحدث بشكل رئيسي أثناء عملية إزالة الكربون المنشط للشوائب من الطور السائل والغازي. يوفر الهيكل المسامي للكربون المنشط مساحة سطحية كبيرة، مما يجعله سهل الامتصاص وجمع الشوائب. مثل المغناطيسية، تمتلك جميع الجزيئات جذبًا متبادلاً. بسبب هذا، يمكن لعدد كبير من الجزيئات على جدران المسام في الكربون المنشط أن تولد جذبًا قويًا، مما يجذب الشوائب في الوسط إلى المسام.
  يجب الإشارة إلى أن قطر جزيئات الشوائب الممتصة يجب أن يكون أصغر من حجم مسام الكربون المنشط لضمان امتصاص الشوائب داخل المسام. لهذا السبب نغير باستمرار المواد الخام وظروف التنشيط لإنشاء كربون منشط بهيكل مسامي مختلف، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات امتصاص الشوائب المتنوعة.
  2. الامتصاص الكيميائي
  بالإضافة إلى الامتصاص الفيزيائي، تحدث تفاعلات كيميائية غالبًا على سطح الكربون المنشط. لا يحتوي الكربون المنشط على الكربون فقط، بل يحتوي أيضًا على كمية صغيرة من الأكسجين والهيدروجين المرتبطين كيميائيًا في شكل مجموعات وظيفية على سطحه، مثل الكربوكسيل، الهيدروكسيل، الفينول، اللاكتون، الكينون، الإيثر، وغيرها. يمكن لهذه الأكاسيد أو المعقدات على السطح أن تتفاعل كيميائيًا مع المواد الممتصة، مما يؤدي إلى دمج وتجمع المواد الممتصة على سطح الكربون المنشط.
  يعد امتصاص الكربون المنشط نتيجة لتأثير مشترك لنوعي الامتصاص المذكورين أعلاه.
  عندما يكون معدل الامتصاص ومعدل الإزالة للكربون المنشط في المحلول متساويين، أي أن كمية المادة الممتصة بواسطة الكربون المنشط لكل وحدة زمن تساوي كمية المادة التي تم إزالتها، لا يتغير تركيز المادة الممتصة في المحلول وعلى سطح الكربون المنشط ويصل إلى حالة توازن. يسمى هذا التوازن الديناميكي توازن امتصاص الكربون المنشط، وتركيز المادة الممتصة في المحلول في هذه الحالة يسمى تركيز التوازن.


الصفحة التالية

الصفحة التالية: