Carbunele activ sau carbune activat

Carbunele activ sau carbunele activat

• Principiu de functionare
• Putina istorie
• Modalitati de fabricatie
• Eficienta in domeniul tratarii apei destinate consumului uman
• Limite si riscuri
• Aditivi
• Calitatea filtrelor

Principiu de functionare

Datorita principiului de adsorbtie, carbunele activ  are o puternica putere de a adsorbi substantele de pe suprafata lor de actiune.

Definitie: punand in legatura doua faze de exemplu, o faza gazoasa si una solida, se obtine densitatea unei substante prezente intr-o faza, pe suprafata de separare intre cele doua substante. Pentru a explica acest principiu vom folosi un exemplu simplu ,lasam sa cada un obiect de aur in mercur . Mercurul nu intra in dizolvare cu metalul pretios, nu se creaza o legatura metalica, dar aderenta primului la aur este de asa masura incat prin procese obisnuite cele doua metale nu pot fi separate.
Acelasi procedeu intervine si in cazul contactului carbunilor activicu diversi compusi.

Unul din factorii care influenteaza capacitatea de adsorbtie, in afara caracteristicilor specifice materialele cu care intra in contact, este suprafata. Suprafata specifica, si anume raportul dintre masa si suprafata, asupra careia actioneaza carbonul activ este mare, un gram de CA poate atinge 2000 m2!

Putina istorie

Capacitatea de adsorbtie a carbunelui era cunoscuta cu mult timp in urma, in epoca renascentista apa fiind lasata sa curga peste o suprafata de carbuni pentru ai imbunatati claritatea si gustul.

Mastile de gaz din primul razboi mondial erau captusite cu cartuse din carbuni activi, astfel ca in caz de otravire prin ingerare, in afara clasicelor spalaturi gastrice, se administra si carbuni activi. Eficienta lor inceta atunci cand structura externa a carbonului era saturata, acesta nemaiputand sa adsoarba.

Modalitati de fabricatie

Carbunele activ este un produs pentru distilare uscata la temperaturi cuprinse intre 400 si 600 °C, in mediu anaerob, de reziduri vegetale, anumite rumegusuri, coji de migdale, nuci…

In functie de tipul de provenienta pot avea diferite caracteristici atat ca putere de adsorbtie ci si ca siguranta in utilizare .Materia prima este tratata prin porcedee succesive inainte de a fi introdusa in campul tehnic.

Carbunele produs in stadiu de pulbere este destinat ciclurilor de spalare care pot fi pe baza de apa, de solventi acizi sau altceva. Scopul este de a diminua cat mai mult riscul de miscare moleculara din materie in contact cu fluidul de epurat.

Exista trei tipuri de carbune activ :Granular (GAC)  ,pudra (tip Everpure ) si extrudat (CTO )

Eficienti in domeniul tratarii apei destinate consumului uman

Utilizarea carbunilor activi in domeniul tratarii apei pentru epurare sau a fi potabila, este indincata atunci cand substantele daunatoare sunt de origine organica sau compusi pe baza de clor.

Tabelul in PDF are scopul sugestiv de a evidentia capacitatile diferite de adsorbtie.Exista posibilitatea regenerarii CA. Un jet de vapori saturati intr-o cantitate si in perioada stabilita, spala CA. Vaporul elimina poluantii, care trebuiesc recuperati printr-o distilare fractionata.

Limite si riscuri

In practici diferite utilizarea carbunilor activi prezinta limite. O dimensionare adecvata va evidentia eficienta sistemului garantat pentru folosirea lor.Aspectul referitor la proliferarea bacteriologica in interiorul carbunilor activi trebuie tratat cu mare atentie. Structura lor poroasa si originea lor vegetala fac din carbunii activi un mediu optim de respandire a florei bacteriene.

Atunci cand scopul lor este unul civil, destinat a imbunatati continutul suprafetei sau a apei, experienta ne-a invatat ca riscul este major. In dimensionarea instalatiilor se tine cont de acest aspect folosind-se sisteme bactericide sau batteriostatici.Termenul bacteriostatic indica capacitatea de a impiedica dezvoltarea florei bacteriene, dar nu si de a o elimina. Numarul de colonii bacteriene care se transmit in interiorul sistemului ramane acelasi.In cazul unui sistem bactericid, in functie de eficacitatea sa, putem reduce sau elimina complet flora bacteriana.

Adiditvi

In general se opereaza cu adaos de aditivi cu functia de a crea un factor oxidant, Vezi nitratul de argint sau dipolul cupru-zinc.Exista sisteme mecanice, unde membrane microporoase de ordinul miilor (sau chiar mai putin) de milimetri opresc bacteriile.Utilizarea lampilor cu raze ultraviolete e cu siguranta cel mai eficient mijloc.Se pot folosi si compusi cum ar fi hipocloridul de sodiu,dioxid de clor, acidul acetic, dar riscam sa ineficentizam procesul de filtrare

Calitatea filtrelor

Utilizarea tratari apei pentru consum uman prin intermediul carbunilor activi este un lucru foarte serios :amestecurile pot fi uneori de foarte slaba calitate ,cu prezenta de substante daunatoare. E posibil ca etanseneitatea cartusului sa fie insuficienta, acesta migrand si luand cu el in organismul uman toate substantele pe care trebuia sa le retina

 In poza se poate observa diferenta intre un filtru de o buna calitate  si un filtru de proasta calitate .Primul a fost utilizat un an ,iar al doilea doar o saptamana.(a se observa petele de rugina)