Aktif Karbon Nedir?

[dropcap]Y[/dropcap]aygın olarak kullanılan endüstriyel adsorbanlar arasında çevre kirliliğini kontrol amacıyla, şu anda kullanılan adsorbanların en önemlisi, yüksek gözenekliliğe sahip aktif karbonlardır. Ticari olarak aktif karbonlar, odun, turba, linyit, kömür, mangal kömürü, Hindistan cevizi kabuğu, pirinç kabuğu, fındık kabuğu ve yağ ürünlerinden elde edilen karbonların çeşitli işlemlerden geçirilerek aktive edilmesiyle elde edilir. Bu materyallerden elde edilen aktif karbonlar genellikle sert ve yoğundur. Suda bozunmadan uzun süre kullanılabilir.

Aktif karbon, büyük kristal formu ve oldukça geniş iç gözenek yapısı ile karbonlu adsorbanlar ailesini tanımlamada kullanılan genel bir terimdir. Aktif karbonlar, insan sağlığına zararsız, kullanışlı ürünler olup, oldukça yüksek bir gözenekliliğe ve iç yüzey alanına sahiptirler. Aktif karbonlar, çözeltideki molekül ve iyonları gözenekleri vasıtasıyla iç yüzeylerine doğru çekebilirler ve bu yüzden adsorban olarak adlandırılırlar.

Aktif karbonun iç yüzeyi çoğunlukla BET yüzeyi olarak (m2/g) ifade edilir. Yüzey alanı azot gazı kullanılarak ölçülür. Kirlilik oluşturan maddeler, aktif karbonun yüzeyinde tutulacağından, yüzey alanının büyüklüğü kirliliklerin giderilmesinde oldukça etkili bir faktördür. Prensip olarak, yüzey alanı ne kadar büyükse, adsorpsiyon merkezlerinin sayısının da o kadar büyük olduğu düşünülür. Karbon taneciğinin yüzeyi gaz, sıvı ve katı maddeleri çeker ve yüzeyde ince bir film tabakası oluşturur, yani adsorbe eder. Aktif karbonun adsorban olarak tercih edilmesinin başlıca iki nedeni vardır.

1. Belirli maddeleri çekebilmesi için bir yüzeye,
2. Fazla miktarda maddeyi tutabilmesi için geniş bir yüzeye sahip olmasıdır.

Kirliliğin giderilmesinde etkili olan diğer bir parametre de gözenek büyüklüğüdür. Gözenek büyüklüğünün belirlenmesi, karbonun özelliklerinin anlaşılmasında oldukça kullanışlı bir yöntemdir. Gözenekler silindirik veya konik şeklinde olabilir. Adsorpsiyon için gözenek yapısı, toplam iç yüzeyden daha önemli bir parametredir. Gözeneklerin büyüklükleri, uzaklaştırılacak olan kirliliklerin tanecik çaplarına uygun olmalıdır. Çünkü karbon ve adsorplanan moleküller arasındaki çekim kuvveti, molekül büyüklüğü gözeneklere yakın olan moleküller arasında daha büyüktür.

IUPAC adsorbanlar için gözenek büyüklüğünü yarıçaplarına göre dörde ayırmıştır;

1. Makro gözenekler ( r >25 nm )
2. Mezo gözenekler ( 1<r<25 nm )
3. Mikro gözenekler ( 0,4<r<1 nm )
4. Submikro gözenekler ( r<0,4 nm) olarak sınıflandırılır.

Kullanım Alanları

• Şeker Endüstrisi

Glikoz endüstrisinde aktif karbon kemik kömürünün yerini almıştır,çünkü bununla daha iyi kaliteli ürün elde edilir.

• Yenilebilir Sıvı Yağlar ve Yağlar

Yenilebilen sıvı yağları ve ilgili ürünleri rafine eden endüstriler, arıtmada aktif karbonu kullananlar arasında ilk sırada yer alırlar. Pamuk yağının renk giderilmesinde kil toprağına ilave edilmesiyle kullanılmıştır.

• Diğer Gıda Maddeleri

Jelatin, ham sabun ile sirke gibi gıda ürünlerinin çoğunda renk ve lezzetin düzeltilmesinde kullanılmıştır.

• Alkollü İçecekler

Viski, ilk destile edildiğinde tahammül edilemez bir lezzete sahiptir. Aktif karbon ile muamele edildiğinde bu kötü lezzet büyük oranda düzelir.

• İçilebilir Su Temini

Karbon kullanımının en çok gelişerek kullanıldığı alanlardan biri de içilebilir suyun tat ve kokusunun düzeltilmesidir.

• Çözücülerin Geri Kazanılması

Kimyasal işlemler sırasında çözücüler kirlenirler. Çözücülerin ayrıştırılması adsorbsiyon ile yapıldığı zaman, aktif karbon kullanımı basit ve ucuz düzenleme sağlar.