کربن فعال پودری

کربن فعال پودری (PAC) یکی از اشکال پرکاربرد کربن فعال است که به ‌صورت ذرات بسیار ریز تولید می‌شود. این ماده به دلیل سطح ویژه بسیار بزرگ، ساختار متخلخل گسترده و ظرفیت جذب بالا، در صنایع و کاربردهای متعددی برای حذف آلاینده‌ها، رنگ‌ها، بوها، ترکیبات آلی و گازها استفاده می‌شود.
از آن‌ جایی که کیفیت آب‌، هوا و محصولات غذایی اهمیت زیادی دارد، استفاده از آن به‌عنوان یکی از راه‌کارهای کارآمد برای پاک‌ سازی و تصفیه مورد توجه قرار گرفته است.

خرید کربن فعال پودری

کربن فعال پودری اگر قصد خرید کنید، توصیه می‌شود از فروشنده معتبر تهیه نمایید. یکی از فروشندگان معتبر این ماده شرکت نماشیمی تجارت می باشد. شرکت نماشیمی به عنوان یکی از بزرگترین فروشندگان مواد شیمیایی در ایران قابلیت تامین این ماده و سایر مواد شیمیایی را به صورت عمده دارد.

تاریخچه کربن فعال پودری

جنس کربن فعال، به‌ ویژه به‌عنوان زغال فعال، سابقه‌ای طولانی دارد؛ اما شکل امروزی «فعال شده» آن، با فرآیندهایی که هدفشان ایجاد سطح بسیار بالا و تخلخل بزرگ است، از حدود میانه قرن بیستم به بعد توسعه یافت. در گذر زمان، از مواد اولیه مختلف نظیر زغال سنگ، چوب، پوست نارگیل و… برای تولید کربن فعال استفاده شده است. با افزایش نیاز به تصفیه آب آشامیدنی، فاضلاب، کنترل بو و حذف ترکیبات آلی، شکل پودری کربن فعال نیز به‌ طور مشخص مورد توجه قرار گرفت، زیرا ذرات ریزتر، سطح تماس بیشتری ایجاد کرده و عملکرد سریع‌تری دارند.

روش‌های تولید کربن فعال پودری

تولید کربن فعال پودری معمولاً شامل دو مرحله کلیدی است: کربنه‌ سازی (Carbonization) و فعال‌ سازی (Activation).

کربنه‌ سازی

مواد اولیه کربن‌دار مانند چوب، پوست نارگیل، زغال سنگ یا دیگر زیست‌ توده‌ها تحت حرارت بالا در جو فاقد اکسیژن (یا حداقل اکسیژن) حرارت داده می‌شوند تا ترکیبات فرار خارج شده و ساختار کربنی باقی بماند.

فعال‌ ساز

 در این مرحله، ساختار کربنی به وسیله بخار، دی‌اکسید کربن یا عوامل شیمیایی (مثلاً KOH، H₃PO₄) در دماهای بالا (۶۰۰ تا ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد) تحت فرآیند قرار می‌گیرد تا حفرات میکرو و ماکرو ایجاد شوند و سطح ویژه افزایش یابد. پس از آن، برای تولید این ماده، معمولا کربن فعال تولید شده خرد شده یا آسیاب می‌شود تا به اندازه ذره‌ای بسیار ریز برسد. همچنین تولید این ماده ممکن است شامل شستشو، خشک‌کردن، درجه‌بندی (مش ) و بسته‌بندی ویژه باشد.

ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی کربن فعال پودری

در جدول زیر مهم‌ ترین ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی پودر کربن فعال را به همراه شناسه CAS و برخی مقادیر معمول مشاهده می‌کنید:

این جدول یکی از خلاصه‌ترین بخش‌ها است؛ توجه داشته باشید که مقادیر دقیق برای هر گرید تولیدی (مثلاً غذایی، صنعتی، دارویی) متفاوت است و تولیدکننده باید براساس گواهی آنالیز (COA) آن‌ها را ارائه دهد.

فروش کربن فعال پودری

فروش کربن فعال پودری توسط شرکت نماشیمی انجام می شود. فروش این ماده به صورت عمده توسط این شرکت انجام می شود. جهت اطلاع از قیمت فروش این ماده می توانید به سایت شرکت مراجعه و یا با کارشناسان نماشیمی تماس بگیرید.

کاربرد کربن فعال پودری در صنایع مختلف

پودر کربن فعال با توجه به ویژگی‌های منحصر به‌فردش در طیف وسیعی از صنایع کاربرد دارد:

تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب

برای حذف بو، طعم، رنگ، کلر، ترکیبات آلی مثل پیش‌ماده‌های تری‌هالومتان‌ها (THMs)، آلاینده‌های کوچک و میکروآلاینده‌ها کاربرد دارد. مثلاً شرکت‌هایی ذکر کرده‌اند که PAC برای حذف ترکیبات ارگانیک در سیستم آب استفاده می‌شود.

صنایع غذایی و نوشیدنی

برای رنگ‌زدایی از شربت‌ها، آبمیوه‌ها، عصاره‌ها، تصفیه روغن‌های خوراکی، حذف بو یا طعم ناخواسته.

صنایع دارویی و شیمیایی

در تصفیه محلول‌های دارویی، حذف ناخالصی‌ها، به‌عنوان حامل کاتالیست یا آغشته‌شده به مواد خاص برای کاربردهای تخصصی.

تصفیه گازها و هوا

جذب ترکیبات فرّار آلی (VOCs)، بوها، فلزات سنگین (مثل جیوه) در سیستم‌های گازی یا فاز بخار.

اصلاح خاک و آب‌های زیرزمینی

برای پاک‌سازی خاک آلوده، جذب ترکیبات آلی مقاوم، ترکیب با سیستم‌های بیولوژیکی به‌عنوان مثال در روش PACT (Powdered Activated Carbon Treatment) در تصفیه فاضلاب.

مصارف خانگی و تجاری

برای جذب بو، رنگ، در فیلترهای کوچک، آکواریوم‌ها، سیستم‌های تصفیه خانگی.

با توجه به این گستردگی، انتخاب گرید مناسب (صنعتی، غذایی، دارویی، خانگی) و شرایط عملیاتی (دز مصرف، زمان برخورد، اندازه ذره، شرایط pH و دما) اهمیت بسیار دارد.

کاربرد کربن فعال پودری برای پوست

در زمینه مراقبت از پوست، پودر کربن فعال به‌عنوان یکی از ترکیبات جذب‌ کننده در محصولات آرایشی و بهداشتی مشاهده شده است. کاربردها شامل ماسک‌های صورت حاوی کربن فعال که ادعا می‌کنند آلودگی، چربی و ذرات ریز را از سطح پوست جذب می‌کنند و پاک‌کننده‌های پوستی که جهت حذف سموم سطحی، ناخالصی‌ها یا آرایش سبک استفاده می‌شوند.

تفاوت نوع خوراکی با غیرخوراکی کربن فعال پودری

گرید خوراکی / دارویی

باید استانداردهای مرتبط با مصرف انسانی را دارا باشد مانند فلزات سنگین کم، اشباع بودن باکتریایی، متناسب بودن برای تماس با غذا یا دارو، و داشتن گواهی‌های مانند FDA یا USP.

گرید غیر خوراکی (صنعتی)

ممکن است خاکستر بالاتر، فلزات سنگین بیشتر، اندازه ذره خاص برای فاز صنعتی، و آشکارا برای محیط‌های صنعتی تولید شود. نمی‌بایست بدون تایید برای مصارف خوراکی استفاده شود.
بنابراین همیشه گرید مناسب باید بر اساس کاربرد انتخاب شود.

شکل‌های مختلف کربن فعال پودری

پودر کربن فعال تنها یکی از شکل‌های کربن فعال است. دیگر اشکال عبارت‌اند از گرانول کربن فعال (Granular Activated Carbon – GAC) با ذرات بزرگ‌ تر، اکسترود شده (Extruded Activated Carbon) یا پِلت‌شده با اندازه و شکل مشخص برای فاز گازی یا فیلترهای خاص و کربن فعال بید (Bead Activated Carbon).
هر شکل برای کاربردی خاص طراحی شده است؛ به‌عنوان مثال برای تماس سریع با سیال، GAC برای فیلترهای جریان بزرگ و افت فشار کمتر.

نکات ایمنی و MSDS کربن فعال پودری

استفاده از پودر کربن فعال نیازمند رعایت نکات ایمنی است، زیرا ذرات ریز می‌توانند استنشاق شوند و خواص خاصی دارند. بر اساس سند MSDS برای «Activated Carbon, Powdered, Aquapac» و همچنین سایر منابع.

خطرات فیزیکی / شیمیایی

این ماده خودانفارموگن می‌تواند در حضور گرد و غبار زیاد و منبع اشتعال‌زا، خطر انفجار گردی داشته باشد.

تنفس / ذرات

استنشاق گرد و غبار ممکن است به تحریک دستگاه تنفس منجر شود؛ استفاده از تهویه مناسب و ماسک فیلتردار توصیه می‌شود.

تماس با چشم / پوست

ممکن است تحریک ایجاد شود؛ استفاده از عینک ایمنی و دستکش مناسب توصیه می‌شود.

محیط زیست

جلوگیری از ورود مستقیم پودر به فاضلاب یا سیستم آب‌های سطحی؛ در صورت پخش، باید جمع‌آوری شود.

دفع

پس از اشباع شدن با آلاینده‌ها، ممکن است خود به‌عنوان پسماند خطرناک محسوب شود (بسته به آلاینده‌ها)؛ لذا باید بر اساس مقررات محلی دفع شود.

بنابراین، هنگام کار با این مادهرعایت اصول ایمنی، استفاده از PPE (دستکش، ماسک، محافظ چشم، تهویه) و ذخیره‌سازی درست در محیط خشک و دور از منابع اشتعال‌زا بسیار مهم است.

نتیجه‌ گیری

پودر کربن فعال یکی از پرکاربردترین و موثرترین مواد جذب‌کننده در صنعت و تصفیه است. با سطح ویژه بالا، ذرات ریز، ساختار متخلخل و قابلیت جذب گسترده، می‌تواند در حوزه‌های مختلف از تصفیه آب تا صنایع غذایی، دارویی، گاز و هوا کاربرد داشته باشد. انتخاب صحیح گرید، کنترل کیفیت و رعایت نکات ایمنی، کلید استفاده موفق آن است. با توجه به اهمیت افزایش استانداردها برای آب، هوا و محصولات غذایی، نقش این ماده در آینده نیز پررنگ خواهد بود.

سوالات متداول

آیا PAC با «کربن فعال خوراکی» یکی است؟

نه لزوماً؛ گریدهای مختلفی وجود دارد که برخی برای مصارف صنعتی هستند و برخی برای مصارف غذایی یا دارویی ساخته شده‌اند. بنابراین همیشه به گواهی تجزیه (COA) و استانداردهای مربوطه توجه شود.

آیا می‌توان PAC را پس از استفاده بازیافت کرد؟

بستگی دارد به اینکه با چه آلاینده‌ای اشباع شده باشد. در برخی تصفیه‌های آب ممکن است بازیافت یا احیا شود، اما در بسیاری از کاربردهای صنعتی به‌عنوان پسماند دفع می‌شود.

استفاده از PAC برای پوست یا مصارف خانگی امن است؟

اگر گرید غذایی یا آرایشی مناسب باشد، بله ممکن است؛ اما باید توجه شود که تماس مستقیم و طولانی با پوست ممکن است تحریک ایجاد کند و حتماً باید توسط تولیدکننده تأیید شده باشد.

تفاوت PAC با گرانول کربن فعال چیست؟

PAC ذرات بسیار ریز دارد (مثلاً <0.18 میلیمتر) و سریع‌تر جذب می‌کند، اما افت فشار (head loss) در فیلتر بیشتر دارد؛ گرانول ذرات بزرگ‌تر دارند و برای فیلترهای سیال بهینه‌تر هستند.

چگونه گرید مناسب را انتخاب کنیم؟

باید به پارامترهایی مانند مقدار ید، سطح ویژه، خاکستر، رطوبت، اندازه ذره، فلزات سنگین و گواهی تخصصی توجه کرد. تولیدکننده باید COA و استانداردهای مربوطه را ارائه دهد.

منابع

Orison Chemical  , Zhulin Carbon