طرز استفاده از زغال فعال در تقطیر و عرق گیری چگونه است؟ در صنعت عرق گیری یکی از مهم ترین نکات که می تواند کیفیت محصول نهایی را تحت تاثیر قرار دهد شفاف بودن عرقیات تولید شده توسط دستگاه تقطیر است. عرق گیری گیاهان ، گلها، الکل توسط دستگاه تقطیر اغلب به یک مایع کدر ختم می شود. برای حل این مشکل از زغال اکتیو در فرایند تقطیر استفاده می کنند. زغال فعال که به نام کربن اکتیو نیز شناخته می شود دارای ساختار منفذ داخلی زیادی است که باعث می شود آلاینده ها، ناخالصی ها، بوها، طعم ها و رنگ های اضافی از الکل و عرق گیاهان جذب کربن فعال شوند. سطح جذب کربن فعال چیزی حدود ۴۰۰ تا ۱۶۰۰ متر مربع در هر گرم است. مواد اولیه کربن فعال می تواند از زغال سنگ، پوست درخت گردو، پوست نارگیل و هسته میوه ها و … باشد.

چرا باید از زغال فعال در تقطیر و عرق گیری استفاده کنیم؟

اگر محصول نهایی عرق گیری (تقطیر) گیاهان یا الکل توسط کربن فعال فیلتر نشود در نهایت شما مایع شفافی نخواهید اشت. این موضوع در در مورد بو، مزه و طعم هم تاثیر زیادی دارد و می تواند میزان فروش را تحت تاثیر قرار دهد.

کدام کربن فعال برای تصفیه عرق مناسب است؟

آنچه که باید برای انتخاب کربن فعال برای تصفیه الکل و عرق گیری بدانید اندازه منافذ در کربن در سطح ملکول ، کاربرد و نحوه استفاده از منافذ کربن و نحوه توزیع منافذ مختلف است. کربن های فعال دارای منافذ مختلفی هستند. به صورت معمول کربن های فعال بر اساس منافذ در سه دسته قرار می گیرند که عبارتند از:

• منافذ میکرو (منافذ میکرو با شعاع کمتر از ۱ نانو متر می باشند)
• منافذ مزو (منافذ متوسط محسوب می شوند و شعاع آنها بین ۱ تا ۲۵ نانومتر است)
• منافذ ماکرو (منافذ بزرگ محسوب می شوند و بزرگتر از ۲۵ نانومتر هستند)

شکل زیر این منافذ را به خوبی نشان می دهد.

دو روش فعال سازی کربن فعال یعنی روش فعال سازی شیمیایی و روش فعال سازی بخار نحوه ساختار منافذ کربن فعال را مشخص می کنند. منافذ ماکرو مربوط به کربن اکتیو گرانولی یا دانه ای است. اما پودر کربن فعال خوراکی یا کربن فعال پودری اغلب هیچ منافذ ماکرو ندارند. زیرا این نمونه از کربن آسیاب شده و از قطعات بسیار ریز تری تشکیل شده است. اغلب کربن های فعال که با روش بخار فعال سازی شده اند دارای منافذ و فضای خالی بیشتری هستند. آنها می توانند منافذ مزو بزرگ زیادی داشته باشند (چیزی حدود ۱۲ تا ۲۵ نانومتر) این در حالی است که منافذ ماکرو  برای تصفیه الکل مناسب نیستند.

بیشتر بخوانید :  چگونه زغال فعال درست کنیم؟

نوع منافذ در کربن به روش فعال سازی شیمیایی

نوع منافذ در کربن فعال در فعال سازی شیمیایی متفاوت است. در فعال سازی شیمیایی اغلب مواد اولیه زغال چوب، هسته زیتون و … می باشند. در این مدل فعال سازی حرارت دهی کمتر (۵۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتی گراد) است و معمولاً از اسید فسفریک یا کلرید استفاده می شود. اسید فسفریک باعث تورم چوب و باز شدن ساختار سلولزی آن می شود و در نتیجه کربن فعال بسیار متخلخل و پر از اسید فسفریک است که بعد از شستشو قابل استفاده می باشد. در این روش صفحات کریستالی در کربن ایجاد نمی شود اما در عوض ساختار منافذ بسیار باز است که آن را برای جذب ملکول های بزرگ مناسب می کند. به همین دلیل این نمونه از کربن فعال برای شفاف سازی مایعات ایده آل است. برای عملکرد بهتر چنین کربن فعالی را به کربن پودری تبدیل می کنند که به آن پودر کربن فعال نیز گفته می شود.

به همین دلیل اگر به دنبال خرید کربن اکتیو  خوراکی استاندارد برای تصفیه عرق گیری هستید باید این نکات مهم  در زمان خرید توجه داشته باشید تا بهترین نتیجه را بگیرید.

بهترین ترکیب منافذ برای تصفیه عرق تقطیر شده

بهترین ترکیب منافذ برای خالص سازی عرق تقطیر شده در کربن فعال صنعتی مخصوص همین کار وجود دارد. فیلتراسیون الکل از پایین به بالا است و زمان تماس را می توان با سرعت جریان پایین کنترل کرد. این در حالی است که دستگاه های تقطیر دیگر و ابتدایی فیلتراسیون را از بالا به سمت پایین انجام می دهند که معمولاً برای تصفیه کربن سریع تر هستند. کربن فعال نارگیل با اندازه (۰.۴ تا ۰.۸۵) میلی متر  و می تواند برای این کار فوق العاده باشد. زیرا ناخالصی ها بین دانه ها و در نزدیکی منافذ گیر میکنند زیرا سرعت فیلتراسیون کند است. یکی از عوامل مهمی که برای تصفیه عرق تقطیر شده موثر است زمان تماس طولانی ، سطح تماس بزرگتر، وجود منافذ مزو زیاد در کربن می باشد.

نقش کربن فعال در تصفیه عرق گیری (تقطیر)

کربن اکتیو به عنوان یک وسیله برای تصفیه عرق گیاهان و الکل های خالص تقطیر شده بسیار موثر هستند. به دلیل ارزان بودن این محصول و داشتن خواص کربن فعال که فوق العاده است این امکان داده می شود که بتوانید سموم، کرنوزوت ها، فلزات سنگین، طعم و بو های بد و به صورت کلی ناخالصی ها را از فاز مایعات و گازها حذف کنید.

کربن فعال در تصفیه عرق گیاهان یا الکل زمانی استفاده می شود که شما نتوانید ناخالصی ها را از طریق غربال، کاغذ صافی، پد فیلتر و … جدا کنید. نحوه کار کربن فعال به گونه ای است که جذب ناخالصی ها در منافذ از طریق بارهای الکترواستاتیک ضعیف ( معروف به نیروهای واندروالس) بر اساس توزیع اندازه منافذ (میکرو، ماکرو، مزو) اتفاق می افتد و منافذ کربن از ناخالصی ها اشباع می شوند. (جذب فیزیکی)

زمانیکه کربن اکتیو ناخالصی ها را جذب می کند منافذ داخل آن محدود شده و به مرور زغال فعال کارایی خود را از دست می دهد.

بررسی توانایی تصفیه عرق با کربن فعال

توانایی تصفیه عرق با کربن فعال می تواند به سه چیز وابسته باشد که عبارتند از:

• نوع کربن فعال مورد استفاده
• سطح کربن فعال بر حسب متر مربع بر گرم
• ساختار منافذ ( نوع منافذ که می تواند مزو، میکر و ماکرو باشد)

طرز استفاده از زغال فعال در تقطیر و عرق گیری

به صورت کلی دو روش برای نحوه یا طرز استفاده از زغال فعال در تقطیر و عرق گیری وجود دارد که عبارتند از :

• استفاده از کربن اکتیو پودری در عرق و الکل
• فیلتر کردن عرق گیاهان و الکل از طریق کربن فعال گرانولی یا دانه بندی شده

روش تصفیه عرق با کربن فعال پودری به صورت ۱۰۰ درصد برای تصفیه موثر نیست و اگر شما می خواهید عرق گیاهی یا الکل واقعا خالص داشته باشید لازم است پیش تصفیه الکل را با کربن فعال پودری انجام دهید و سپس با کربن فعال گرانولی تصفیه کنید. مراحل استفاده از زغال اکتیو برای تصفیه عرق عبارتند از:

• به ازای هر گرم عرق  ۴ گرم کربن پودر شده نیاز است
• کربن پودر شده را داخل عرق بریزید (البته بهتر است قبل از این کار آن را یکبار با آب خالص بشویید تا خاکستر آن حذف شود)
• اجازه دهید محلول ۲۴ ساعت بماند (توجه کنید در این زمان مخلوط باید حداقل ۴ بار تکان داده شود)
• بعد از این مدت رسوبات ته نشین می شوند و رنگ الکل شفاف تر می گردد.
• در این مرحله لازم است عرق را فیلتر کنید تا رسوبات حذف شوند.
• در مرحله بعد عرق یا الکل را از لوله هایی حاوی کربن فعال گرانولی عبور دهید تا فیلتر شوند. از آنجایی که عرق یا الکل قبل از این مرحله یکبار تصفیه شده بود تا حدودی خالص می باشد و با استفاده از کربن فعال دانه ای می توانید به درجه خلوص بالاتر برسید.

نکته مهم برای استفاده از زغال فعال در تقطیر

توجه داشته باشید برای مرحله آخر می توانید از یک صافی مانند پنبه استفاده کنید و بر روی سطح پنبه کربن فعال گرانولی بگذارید و سپس مایع را عبور دهید. این مساله را در نظر داشته باشید که کربن فعال به صورت انتخابی مواد را حذف نمی کند و ممکن است در چنین خالص سازی برخی از مواد مفید هم حذف شوند. از این رو، برای درجه خلوص مناسب بخصوص به منظور عرقیجات گیاهان که دارای مواد مفید هستند نباید بیش از اندازه از کربن فعال استفاده کنید.

منبع: slideshare.net