Aktif karbon
Aktif karbon (aynı zamanda aktif karbon, aktif kömür veya aktif kömür olarak da adlandırılır), son derece gözenekli hale getirilmesi ve dolayısıyla adsorpsiyon ve kimyasal reaksiyonlar için çok geniş bir yüzey alanına sahip olması için işlenmiş bir karbon şeklidir. Genellikle kömür, odun, sert meyve kabukları, meyve çekirdeklerinden elde edilir.
Aktif karbon çeşitli uygulamalar için değerlidir. Örnekler arasında gaz arıtma, su arıtma, metal çıkarma, altın geri kazanımı, ilaç, kanalizasyon arıtma, gaz maskeleri ve filtre maskelerindeki hava filtreleri ve basınçlı havadaki filtreler yer alır. Ayrıca aktif karbon, buzdolapları ve depolar gibi kapalı alanların koku gidermesinde de faydalıdır. Yararlı uygulamalar için yeterli aktivasyon yalnızca yüksek yüzey alanından gelebilir, ancak daha fazla kimyasal işlem genellikle malzemenin adsorpsiyon yeteneğini arttırır.
Uygulamalar
Aktif karbon, gaz arıtma, altın saflaştırma, metal çıkarma, su arıtma, ilaç, kanalizasyon arıtma, gaz maskeleri ve filtre maskelerindeki hava filtreleri, basınçlı havadaki filtreler ve diğer birçok uygulamada kullanılır.
Önemli bir endüstriyel uygulama, metal kaplama alanında aktif karbonun kullanımını içermektedir. Elektrokaplama çözeltilerinin saflaştırılmasında çok yaygın olarak kullanılır. Örneğin, parlak nikel kaplama çözeltilerinden organik yabancı maddelerin uzaklaştırılması için ana saflaştırma tekniğidir. Kaplama çözümlerine, kaplama kalitesini iyileştirmek ve parlaklık, pürüzsüzlük ve süneklik gibi özellikleri geliştirmek için çeşitli organik kimyasallar eklenir. Anodik oksidasyon ve katodik indirgemenin doğru akım ve elektrolitik reaksiyonlarının geçişi nedeniyle, organik katkı maddeleri çözeltide istenmeyen parçalanma ürünleri üretir. Aşırı birikimleri kaplama kalitesini ve biriken metalin fiziksel özelliklerini olumsuz yönde etkileyebilir. Aktif karbon işlemi bu tür yabancı maddeleri giderir ve kaplama performansını istenen seviyeye getirir.
Çevresel uygulamalar
Karbon adsorpsiyonunun hem sahada hem de endüstriyel proseslerde hava veya su akışlarından kirleticilerin uzaklaştırılmasında çok sayıda uygulaması vardır:
- Dökülme temizliği
- Yeraltı suyu iyileştirme
- İçme suyu filtrasyonu
- Hava temizleme
- Uçucu organik bileşikler boyama, kuru temizleme, benzin dağıtım işlemleri ve diğer işlemlerden elde edilir.
Tıbbi uygulamalar
Aktif karbon, oral alımdan sonra zehirlenmeleri ve aşırı dozları tedavi etmek için kullanılır.
Zehire bağlanarak gastrointestinal sistem tarafından emilimini önlediği düşünülmektedir. Zehirlenme şüphesi durumunda, tıbbi personel ya olay yerinde ya da hastanenin acil servisinde aktif kömür uygular. Dozaj genellikle vücut ağırlığının 1 gramı/kg'ı şeklinde ampiriktir ve genellikle yalnızca bir kez verilir. Alınan ilaca bağlı olarak birden fazla kez verilebilir. Nadir durumlarda, yoğun bakımda zehirli hastaların kan dolaşımındaki zararlı ilaçları filtrelemek için aktif kömür kullanılır. Aktif karbon birçok zehirlenmede tercih edilen tedavi haline gelmiştir ve ipecac kaynaklı kusma veya mide pompaları gibi diğer dekontaminasyon yöntemleri artık nadiren kullanılmaktadır.
Aktif karbon, akut zehirlenme durumunda yararlı olsa da, toksik herbisitlerin kullanımı gibi uzun süreli toksin birikiminde etkili olmadığı gösterilmiştir.
Eylem mekanizmaları:
- Mide ve bağırsak emilimini önlemek için toksinin bağlanması. Bağlanma tersine çevrilebilir olduğundan sorbitol gibi bir katartik de eklenebilir
- Bazı ilaçların/toksinlerin ve bunların metabolitlerinin enterohepatik dolaşımını keser.
- Belirli ilaçların/toksinlerin kandan çekilmesini ve bağırsaktaki kömüre bağlanmasını sağlar; bir tür "bağırsak diyalizi"
Yanlış uygulama (örneğin akciğerlere), acil tıbbi tedaviye başlanılmadığı takdirde bazen ölümcül olabilen akciğer aspirasyonuna neden olur. Aktif kömürün kullanımı, yutulan madde asit, alkali veya petrol ürünü olduğunda kontrendikedir.
Hastane öncesi kullanım için, suyla önceden karıştırılmış, genellikle 12,5 veya 25 gramlık plastik tüpler veya şişeler halinde gelir. Ticari isimler InstaChar, SuperChar, Actidose ve Liqui-Char'ı içerir, ancak genellikle basitçe Aktif Kömür olarak adlandırılır.
Reçetesiz satılan bir ilaç olduğundan genellikle hafif ishali tedavi etmek için kullanılır.
Gaz arıtma
Aktif karbonlu filtreler genellikle basınçlı hava ve gaz arıtmada yağ buharlarını, kokuları ve diğer hidrokarbonları havadan uzaklaştırmak için kullanılır. En yaygın tasarımlar, filtre ortamının içine aktif karbonun yerleştirildiği 1 aşamalı veya 2 aşamalı filtreleme ilkesini kullanır. Aktif kömür aynı zamanda uzay giysisi Birincil Yaşam Destek Sistemlerinde de kullanılmaktadır.
Damıtılmış alkollü içecek saflaştırması
Aktif karbon filtreleri, votka ve viskideki organik yabancı maddeleri filtrelemek için kullanılabilir. Aktif karbon alkollere iyi bağlanmadığından, etanol yüzdesi önemli ölçüde etkilenmez, ancak karbon, rengi, tadı ve kokuyu etkileyebilecek birçok organik yabancı maddeye bağlanacak ve bunları ortadan kaldıracaktır.
Baca gazından cıvanın temizlenmesi
Çoğunlukla iyot veya kükürt emdirilmiş aktif karbon, kömürle çalışan elektrik santrallerinden, tıbbi yakma fırınlarından ve kuyu başındaki doğal gazdan kaynaklanan cıva emisyonlarını yakalamak için yaygın olarak kullanılır. Bu karbon özel bir üründür ancak çoğu zaman geri dönüştürülmez.
Cıva yüklü aktif karbon, bir imha sorunu teşkil etmektedir. Aktif karbon milyonda 260 parçadan (ppm) daha az cıva içeriyorsa, Federal düzenlemeler onun atık depolama için stabilize edilmesine (örneğin betona hapsedilmesine) izin verir. Ancak, 260 ppm'den fazla içeren atıklar "yüksek cıva" alt kategorisinde değerlendirilmekte ve düzenli depolamaya tabi tutulmaları yasaklanmaktadır (Arazi Yasağı Kuralı). Bu malzeme şu anda depolarda ve terk edilmiş madenlerde yılda tahmini 1000 ton oranında birikmektedir.
