EN
الكربون المنشط: مقدمة أساسية
Time : 2026-04-09
نظرة عامة على الفحم النشط
الفحم النشط، والمعروف أيضًا بالفحم النشط المُجَرَّد، هو مادة كربونية تتميّز بهيكل مساميٍّ متقدِّم جدًّا وقدرة امتزاز فيزيائية قوية، ويُنتج عن طريق إجراء عمليتي التكربن والتنشيط على المواد الأولية الغنية بالكربون.
التنشيط هو العملية الأساسية. فباستخدام طرق فيزيائية أو كيميائية عند درجات حرارة مرتفعة، يتم نقش ذرات الكربون وإزالة الشوائب لتكوين مسام وافرة، مما يزيد بشكل كبير من المساحة السطحية النوعية والأداء الامتزازي.
الهيكل
يتكون الفحم النشط من بلورات دقيقة مُجرَّدة من الجرافيت وكربون غير متبلور، مع وجود مسام متصلة على هيئة شجرة. حسب تصنيف الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC):
- المسام الكبرى: أكبر من ٥٠ نانومتر
- المسام المتوسطة: من ٢ إلى ٥٠ نانومتر
- المسام الدقيقة: أقل من ٢ نانومتر
تقوم المسام الكبرى بامتزاز الجزيئات الكبيرة؛ بينما تقوم المسام الدقيقة بامتزاز الجزيئات الصغيرة.
الخصائص الفيزيائية والكيميائية
أسود اللون، عالي الامتزاز، مستقر كيميائيًّا، مقاوم للأحماض والقلويات، لا يذوب في الماء، مقاوم للحرارة، أخف وزنًا من الماء، وكاره للماء.
التصنيف
حسب المادة الخام (المعيار الصيني GB/T 32560-2016)
- الكربون النشط على أساس الفحم
- الكربون المنشط القائم على الخشب
- فحم نشط مصنوع من مواد صناعية
- أنواع أخرى
حسب الشكل
مسحوق، حبيبي، مُستخرج، أسطواني، كروي، ألياف فحم نشط، فحم نشط على شكل خلية نحل، إلخ.
المؤشرات الفنية الرئيسية
- المساحة السطحية النوعية: ٥٠٠–١٣٠٠ م²/غ
- الصلادة ومقاومة التآكل
- قيمة اليود: ٦٠٠–١٠٠٠ (امتصاص الجزيئات الصغيرة)
- رقم الملاس: ١٠٠–٥٠٠ (امتصاص الجزيئات الكبيرة)
طرق التحضير
- التنشيط الفيزيائي يتفاعل المادة الكربونية مع بخار الماء أو ثاني أكسيد الكربون أو الهواء عند درجة حرارة تبلغ حوالي ١٠٠٠°م.
- التنشيط الكيميائي تُخلط المواد الخام مع مواد كيميائية مثل كلوريد الزنك لتعزيز تكوّن المسام.
التطبيقات الرئيسية
- معالجة المياه: يزيل الكلور المتبقي والروائح والمبيدات الحشرية والملوثات العضوية.
- تنقية الهواء: يمتص الفورمالديهايد، والمركبات العضوية المتطايرة (TVOC)، والدخان والروائح.
- الصناعة: معالجة مياه الصرف الصحي، واسترجاع المعادن الثمينة، وتجريد السكر والأغذية من الألوان.
- الاستخدام الطبي: يُستخدم الفحم النشط الطبي كمضاد للسموم لامتصاص السموم في الجهاز الهضمي.
التجدد
إعادة تنشيط الفحم النشط تُزيل المواد الممتصة دون إلحاق الضرر بهيكله، ما يعيد قدرته على الامتصاص لإعادة الاستخدام، مما يوفّر التكاليف والموارد.
