Virkt kolefni er efni með mjög gljúpa uppbyggingu og stórt tiltekið yfirborð, sem hefur framúrskarandi aðsogsgetu og efnafræðilega hvarfvirkni. Áður en þú skilur hvernig virkt kolefni virkar er fyrst nauðsynlegt að skilja hugtökin aðsog og yfirborðseiginleikar.
Aðsog er ferlið þar sem lofttegund, vökvi eða uppleyst efni er aðsogast úr miðli (td vatni, lofti) á fast yfirborð. Gljúp uppbygging virks kolefnis gefur því stærra yfirborðsflatarmál, sem gefur mikið snertiflötur fyrir aðsogsefni.
Verklagsreglan um virk kol má sjóða niður í eftirfarandi þætti:
1. Líkamlegt aðsog: Virkt kolefni aðsogar sameindir á yfirborði þess með líkamlegu aðsog. Þetta stafar af mjög miklu sértæku yfirborði og miklum fjölda örhola og mesoporous mannvirkja virks kolefnis. Þegar gassameindir eða uppleyst efni snerta yfirborð virks kolefnis munu þær aðsogast í svitahola virks kolefnis vegna aðdráttarkrafts og krafts sem er á yfirborði aðsogsefnisins.
2. Efnafræðileg aðsog: Auk eðlisfræðilegs aðsogs getur virkt kolefni einnig handtekið sameindir með efnaaðsog. Þetta er vegna þess að sumir efnafræðilegir virkir hópar (eins og hýdroxýl, karboxýl osfrv.) á yfirborði virks kolefnis geta hvarfast á efnafræðilegan hátt við sérstakar tegundir sameinda. Þessi efnafræðilega aðsog getur aukið aðsogsgetu virks kolefnis fyrir ákveðin lífræn efni.
3. Yfirborðseiginleikar: Yfirborð virks kolefnis hefur ákveðna hleðslueiginleika. Þessar yfirborðshleðslur geta haft rafstöðueiginleika í samskiptum við jónir eða hlaðnar sameindir í lausn. Það fer eftir efnafræðilegum eiginleikum og eðlisfræðilegri uppbyggingu yfirborðs virka kolefnisins, að efni með sérstaka rafeiginleika er hægt að aðsogast eða útiloka með vali.
Hægt er að sníða mismunandi tegundir af virku kolefni fyrir mismunandi tegundir mengunarefna. Til dæmis eru sum virk kolefni betri í að aðsoga rokgjörn lífræn efnasambönd (VOC) eða lyktandi efni, á meðan önnur hafa meiri sértæka frásogsgetu fyrir efni eins og þungmálmjónir eða varnarefnaleifar.
Frammistaða virks kolefnis er nátengd eðlis- og efnafræðilegum eiginleikum þess og notkunarskilyrðum. Þættir sem hafa áhrif á frásogsvirkni virks kolefnis eru meðal annars dreifing svitahola, tiltekið yfirborðsflatarmál, svitaholarúmmál osfrv. Að auki er frásogsgeta og skilvirkni virks kolefnis einnig fyrir áhrifum af þáttum eins og hitastigi, rakastigi, styrk uppleystu efna og snertitíma. .
Allt í allt getur virkt kolefni aðsogað lofttegundir, vökva eða uppleyst efni á yfirborð þess með aðferðum eðlisfræðilegs aðsogs og efnafræðilegs aðsogs í gegnum gljúpa uppbyggingu þess og stórt tiltekið yfirborð. Ferlið byggir á víxlverkunarkraftum efna og eiginleikum virks kolefnisyfirborða. Virka meginreglan um virkt kolefni er að einstök uppbygging þess og eiginleikar gera það að áhrifaríku aðsogsefni sem er mikið notað í vatnsmeðferð, lofthreinsun og öðrum umhverfismálum.
