آیا شما هم به دنبال طرز تهیه زغال فعال هستید؟ آیا می خواهید بدانید چگونه زغال فعال درست کنیم؟ در این مقاله ما به شما طرز تهیه زغال فعال برای پوست، مو، مصارف خانگی و … را آموزش می دهیم اما باید توجه داشته باشید برای مصارف تجاری و صنعتی لازم است از زغال فعال های تجاری با استاندارد مشخص استفاده کنید. زغال فعال یا کربن فعال دارای موادی بر پایه کربن آمورف است که تخلخل بالا و سطح وسیعی دارند. کربن فعال بر اساس نوع مواد اولیه مورد استفاده و نحوه فعال سازی می تواند خواص متفاوتی داشته باشد. کربن فعال یا زغال فعال برای کاربردهای جذب و فیلتر کردن آلاینده ها از اب و هوا، تصفیه آب، فرآوری مواد غذایی، صنایع دارویی و بهداشتی، شیمیایی، نفتی، هسته‌ای و خودروسازی، کاتالیزور مورد استفاده قرار می گیرد.
انواع روش های طرز تهیه زغال فعال
انواع کربن‌های فعال را می‌توان بر اساس منبع کربن (مانند چوب، پوسته نارگیل و زغال‌سنگ)، شکل فیزیکی (قدرت، دانه‌بندی، گلوله‌ای) و روش فعال‌سازی (شیمیایی یا بخار) دسته بندی کرد. به صورت معمول اغلب تفاوت کربن های فعال در میزان سطح و جذب به دلیل روش های تهیه و فعال سازی زغال فعال است.
- روش فیزیکی برای تهیه زغال فعال (روش صنعتی یا تجاری)
- روش شیمیایی برای تهیه زغال فعال (صنعتی یا تجاری)
- روش ساده برای تهیه زغال فعال (روش خانگی)
- روش تهیه زغال چوب فعال با نمک (روش خانگی)
روش فیزیکی برای تهیه زغال فعال (روش صنعتی یا تجاری)
یکی از روش های رایج برای فعال سازی کربن استفاده از فرایند فعال سازی فیزیکی است که به صورت تجاری و طی دو مرحله انجام می شود. در این روش در مرحله اول ابتدا فرآیند کربنیزاسیون (تجزیه گاز) در یک جو و شرایط خنثی اتفاق می افتد و در مرحله دوم فعال شدن در گازهای اکسید کننده اتمسفر مانند بخار یا دی اکسید کربن، مخلوط نیتروژن یا هوا در دمای بالا در محدوده ۸۰۰-۱۱۰۰ درجه سانتیگراد می باشد.
این روش به دلیل حذف مواد فرار در طی پیرولیز باعث ایجاد ساختار متخلخل در کربن می شود و درنهایت کربن موجود در زغال در فرآیند فعال سازی حذف خواهد شد. یکی از مزایای این روش ساختار و قدرت فیزیکی خوب و قیمت ارزان آن است. اما از معایب مهم این روش می توان به زمان فعال سازی طولانی و ظرفیت جذب کم کربن فعال با استفاده از این روش و مصرف انرژی بالای آن اشاره کرد.
روش شیمیایی برای تهیه زغال فعال (صنعتی یا تجاری)
یکی دیگر از روش های صنعتی برای فعال سازی کربن، روش فعال سازی شیمیایی است که به عنوان یک اکسیداسیون مرطوب نیز شناخته می شود. مواد اولیه مورد استفاده می تواند شامل مواد سلولز، مانند چوب، هسته میوه و به صورت کلی مواد زیست توده باشند. در روش فعال سازی شیمیایی برای تهیه کربن فعال ابتدا مواد آلی با مواد شیمیایی به مدت زمان مشخص آغشته می شود و سپس خشک شده و در مدت زمان معین در دماهای بین ۴۰۰ تا ۹۰۰ درجه سانتیگراد گرمادهی می شود که سلولز آن تجریه شده و در نهایت با چندین بار شستشوی آماده استفاده هستند.
برخی از مواد شیمیایی مورد استفاده در این روش می توانند از فعال کننده های بالقوه گروه های قلیایی شامل پتاسیم، هیدروکسید (KOH)، هیدروکسید سدیم (NaOH)، کلسیم، کلرید (CaCl2) و کربنات پتاسیم (K2CO3) باشند و یا از گروه های اسیدی مانند اسید فسفریک (H3PO4) و اسید سولفوریک (H2SO4)، نمک های فلزی واسطه مانند ZnCl2 و … استفاده شود.که در اغلب روش های تجاری از اسید فسفریک به عنوان فعال سازی استفاده می شود.
مکانیسم اسید فسفریک
ابتدا اسید با سلولز و لیگنین واکنش نشان می دهد. توجه داشته باشید برای مواد و منابع مختلف زیست توده فعال سازی با اسید فسفریک بهتر است. مکانیسم این روش به گونه ای است که مواد زیست توده در تماس با اسید فسفریک به ترتیب پلیمریزاسیون شده و بعد از کم آبی و خشک شدن دوباره از توزیع مجدد بیوپلیمرها در مواد لیگنوسلولزی استفاده می کنند.در طی این واکنش و تماس با اسید فسفریک شکل ذرات یا مواد فرار باعث ایجاد افزایش تعداد منافذ در محل هایی که قبلاً توسط این ماده اشغال شده بود می شود. به بیان ساده تر کربن فعال تولید شده از ضایعات لیگنوسلولز با فعال سازی شیمیایی توسط اسید فسفریک بسیار میکرو متخلخل و مزوپور است.
در این روش، فعال کننده های شیمیایی باعث نفوذ عمیق به ساختار کربن شده و منافذ کوچک زیادی تشکیل می شود که در نهایت سطح کربن فعال افزایش می یابد. در این روش به صورت همزمان فرآیند کربونیزه شدن و فعال‌سازی رخ می‌دهد و ویژگی های کربن فعال نهایی بر اساس مقدار اشباع و نسبت وزن ماده شیمیایی، عوامل موثر برای خشک کردن می تواند متفاوت باشد. مزایای این روش نسبت به روش فیزیکی عبارتند از: انجام فرایند در دمای فعال‌سازی پایین تر، زمان پردازش کوتاه تر و راندمان و بازدهی بیشتر کربن فعال است.
نکات مهم برای تهیه کربن فعال خوراکی
توجه : برای تهیه پودر کربن فعال خوارکی باید از مواد زیست توده گیاهی به عنوان مواد اولیه استفاده شود و تمام دستورالعمل های بهداشتی برای تولید آن رعایت شود.به همین دلیل، پیشنهاد می شود برای مصارف خوراکی از کربن فعال تجاری گرید خوراکی که با استانداردهای بهداشتی مطابقت دارد استفاده کنید.
روش ساده برای تهیه زغال فعال (روش خانگی)
اگر شما به دنبال راهکارهای خانگی برای ساخت کربن فعال هستید و یا می خواهید طرز تهیه زغال فعال برای مصارف پوست و کاربردهای بهداشتی خانگی را بدانید می توانید از این روش ساخت استفاده کنید. برای پاسخ به این پرسش ” چگونه زغال فعال درست کنیم؟ ” ما راهکارهای ساده ای را ارائه می کنیم که برای مصارف خانگی مناسب هستند. اگر بخواهیم طرز تهیه زغال فعال را مرحله بندی کنیم عبارتند از:
- مرحله اول: باید برای چوب یا پوسته نارگیل به منظور سوزاندن، گرما یا اتش را ایجاد کنید.
- مرحله دوم: استفاده از یک ظرف فلزی با درب سوراخ دار محدود به منظور خروج هوا به بیرون
- مرحله سوم: گرمادهی به مدت ۳ الی ۵ ساعت به منظور ایجاد زغال اولیه و تجزیه مواد
- مرحله چهارم: خنک کردن زغال چوب و شستشو با آب تمیز به منظور حذف خاکستر و آلاینده های باقی مانده از آن
- مرحله پنجم: تبدیل زغال چوب به پودر ریز با استفاده از آسیاب و خرد کردن آن
- مرحله ششم: تماس پودر بدست امده با مواد شیمیایی مانند محلول کلرید کلسیم (می توانید با مخلوط کردن کربنات کلسیم با اسید هیدروکلریک) یا آب لیمو باشد. توجه کنید در این مرحله فقط کافی است پودر زغال خیس شود و نباید از مواد شیمیایی زیادی استفاده شود.
- مرحله هفتم: پودر بدست آمده را در معرض هوا به مدت ۲۴ ساعت یا بیشتر خشک کنید.
- مرحله هشتم: در نهایت می توانید پودر حاصل را دوباره در معرض حرارت بالا قرار دهید مثلاً در معرض حرارت فر قرار دهید. این مساله به ظرفیت جذب کربن فعال کمک زیادی می کند.
دقت کنید این روش فعال سازی هرگز به اندازه روش های فعال سازی تجاری موثر نیستند اما برای مصارف خانگی می توانند کارآمد باشند. علاوه بر این، با توجه به تجارب علمی و آمار بدست آمده کربن فعال را می توان از منابع مختلف تهیه کرد، اما معمولاً زغال چوب فعال حاصل از پوسته نارگیل ایده آل تر و بهتر است.
روش تهیه زغال چوب فعال با نمک (روش خانگی)
این روش نیز یک روش خانگی محسوب می شود و مواد اولیه می توانند چوب یا پسماند گیاهان باشند. روش تهیه کربن فعال با نمک عبارتند از:
- مرحله اول: آهسته و به مرور چوب یا مواد پسماند گیاهی تا جایی که مواد اولیه آن جدا شوند و کربن باقی بماند بسوزانید
- مرحله دوم: زغال چوب باقی مانده در تماس با محلول آب و نمک خوراکی با غلظت ۲۵ درصد قرار بگیرند به مدت ۲۴ ساعت
- مرحله سوم: طی این فرایند زغال سنگ نمک را به خود جذب می کند و به نوعی فعال سازی شیمیایی رخ می دهد
- مرحله چهارم: باید زغال چوب را چند بار با اب شیرین شستشو دهید. این کار کمک می کند خاکستر و نمک های موجود در منافذ کربن از طریق فرایند اسمز خارج شده و به سمت آب شیرین برود.
- مرحله پنجم: خشک کردن کربن فعال به صورت طبیعی (در معرض آفتاب) یا مصنوعی (قرار دادن در فر)
- مرحله پنجم: از کربن فعال بدست آمده می توانید در مصارف مختلف از جمله تصفیه اب استفاده کنید.
پس از سوختن آهسته چوب یا محصولات گیاهی در دمای پایین، زغال چوب باقیمانده به مدت ۲۴ ساعت در محلول ساخته شده از آب و نمک خوراکی ۲۵ درصد غوطه ور می شود. در این مدت زغال سنگ نمک را جذب می کند. این روش یک فرآیند فعال سازی شیمیایی است که از یک عامل بسیار کم آب کننده مانند اسید یا نمک برای باز کردن منافذ زغال چوب استفاده می کند. سپس باید چند بار زغال چوب را با آب تمیز بشویید. از آنجایی که آب شیرین نمک ندارد، نمک از ذغال سنگ به آب شیرین با اسمز می رود. آن را چند بار آبکشی کنید تا آب دیگر شور نشود. زغال چوب در حال حاضر کربن فعال است و شما می توانید آن را برای چند ساعت در آفتاب یا در فر خشک کنید و از کربن فعال برای فیلتر کردن مواد شیمیایی از آب استفاده کنید.
پیشنهاد:
اگر شما می خواهید زغال فعال را برای مصارف آرایشی و بهداشتی یا به عنوان مصارف خوراکی مورد استفاده قرار دهید توصیه می کنیم از کربن های فعال تجاری استاندارد و معتبر استفاده کنید. برای خرید کربن فعال خوراکی باید حتماً اطلاعات اولیه و استانداردهای بهداشتی را مطالعه کنید و یا از یک متخصص در این زمینه کمک بگیرید. کربن پارس سپاهان به عنوان تولید کننده و تامین کننده انواع کربن فعال خوراکی توانسته بهترین کیفیت را با قیمت و هزینه مناسب به مشتریان برای کاربردهای مختلف ارائه دهد. برای مشاوره رایگان می توانید با ما در ارتباط باشید.
منبع: https://www.quora.com/How-do-I-make-my-own-homemade-activated-charcoal