کربن اکتیو پایه پوست پسته | نحوه ساخت، مزایا و کاربرد

بررسی نحوه ساخت کربن اکتیو پایه پوست پسته - مزایا - کاربرد - تولید کنندگان و بررسی نکات مهم برای خرید کربن فعال پوست پسته

کربن اکتیو پایه پوست پسته نوعی جاذب زیستی است که از زباله های کشاورزی ( پوسته پسته) بدست می آید. کربن اکتیو پوست پسته بر اساس دو روش شیمیایی و فیزیکی می تواند ساخته شود.کربن فعال پایه پوست پسته دارای مزایای زیادی است از جمله:هزینه کم، در دسترس بودن به صورت طبیعی و سهولت جمع آوری و استفاده به عنوان جاذب است.

نحوه ساخت کربن اکتیو پایه پوست پسته

کربن فعال پوست پسته به علت ساختار متخلخل خود دارای سطح بزرگی برای جذب مواد آلی است و از پوسته پسته نیز می‌توان آن را تهیه کرد.

مراحل تهیه کربن فعال از پوسته پسته به شرح زیر است:

• جمع‌آوری پوسته پسته: در این مرحله ابتدا پوسته پسته‌ها باید جمع‌آوری شود. از پوسته پسته‌های تازه یا از محصولات پسته خشک شده می‌توان استفاده کرد.
• پیش‌آماده‌سازی پوسته: پوسته پسته‌ها باید پس از جمع‌آوری باید خشک شوند تا رطوبت آنها گرفته شود. سپس پوسته‌ها را با آسیاب باید به اندازه‌ای خرد کنید که به اندازه‌ی کافی ریز و پودر شوند.
• فرآیند فعال‌سازی: برای تهیه کربن فعال، باید پوسته پسته‌ها را فعال‌سازی کنید. این فرآیند می‌تواند از طریق چند روش مختلف فیزیکی و شیمیایی انجام شود.

فعال‌سازی شیمیایی کربن اکتیو پوست پسته

در ابتدا پوسته‌های خرد شده پسته با محلول 50 درصد اسید اورتوفسفریک با نسبت وزنی پیش‌ساز به فعال‌کننده برابر با 2 مخلوط شدند. : 1. پس از مرحله اشباع (24 ساعت در دمای اتاق، با هم زدن گاهگاهی) سپس در دمای 110 درجه سانتیگراد خشک شد تا آب ان تبخیر شود.بعد ازآن، پیش ساز آغشته شده در مخزن کوارتز قرار داده شد و در کوره آزمایشگاهی افقی در اتمسفر نیتروژن (سرعت جریان 330 سانتی‌متر بر دقیقه) گرم شد . فرآیند فعال سازی شامل 5 مرحله بود:

• حرارت دادن با 200 درجه سانتی گراد با سرعت 5 درجه سانتی گراد در دقیقه
• بازپخت نمونه در آن دما به مدت 30 دقیقه
• حرارت دادن تا دمای فعال سازی نهایی 500 درجه سانتیگراد
• بازپخت نمونه به مدت 30 دقیقه
• خنک شدن تا دمای اتاق تحت جریان نیتروژن.
• در انتها نمونه با آب مقطر گرم شسته و در دمای 110 درجه سانتی گراد خشک شد. بیو کربن فعال به دست آمده از این طریق به عنوان PNSAc تعیین شد.
• برای ایجاد کربن متخلخل باید آن را با مواد شیمیای مثل آهن‌کلرید یا زینک کلرید ترکیب کرد.  در این مرحله، پوسته پسته‌ها با مواد فعال‌سازی ترکیب می‌شوند و سپس به آنها حرارت می‌دهند تا اتصالات متخلخل کربن ایجاد شوند. این فرآیند باعث افزایش سطح و توان جذب کربن فعال می‌شود. (بسته به نوع میزان جذب می تواند این مرحله متفاوت باشد و درجه بندی شود.)
• شستشو و خشک کردن: پس از فعال‌سازی، پوسته‌های پسته باید شسته و از مواد فعال‌سازی باقی‌مانده پاک شوند. سپس پوسته‌ها باید خشک شوند.
• سایزدهی: پس از خشک شدن، پوسته‌های پسته به اندازه‌های مختلف سایزدهی می‌شوند تا به اندازه‌ی مورد نظر برای مصارف مختلف تولید کربن فعال برسند.
  در نظر داشته باشید نحوه فعال‌سازی و شستشو می‌تواند تاثیر زیادی بر کیفیت نهایی کربن فعال داشته باشد. همچنین، شرایط حرارتی و زمانی نقش مهمی در این فرآیند دارند.

فعال‌سازی فیزیکی کربن فعال پوست پسته

در کوره آزمایشگاهی افقی مجهز به راکتور لوله‌ای کوارتز تقریباً 10 گرم از پوسته مغز پسته خرد شده دربستر نیکل قرار داده شده و تحت عملیات حرارتی تحت اتمسفر CO 2 قرار می گیرد. سپس در کوره از قبل گرم شده تا دمای 800 درجه سانتیگراد قرار داده شده و به مدت 30 دقیقه آنیل می شود. دی اکسید کربن به عنوان عامل فعال کننده (سرعت جریان 250 سانتی متر مکعب در دقیقه) استفاده شده است. پس از سپری شدن زمان فعال سازی تعیین شده، مواد از منطقه داغ کوره بیرون کشیده شد و تا دمای اتاق در فضای گاز بی اثر (نیتروژن فنی 4.0، سرعت جریان 170 سانتی متر در دقیقه، Linde Gaz Poland، کراکوف، لهستان). نمونه بیوکربن فعال در مرحله بعد با آب مقطر در حال جوش شسته شد و تا وزن ثابت در دمای 110 درجه سانتی گراد خشک شد. ماده کربنی به دست آمده به عنوان PNSAp نشان داده شد. به طور کلی، نتایج بدست امده از آزمایشات مختلف نشان داده که کربن فعال پایه پوست پسته پتانسیل قابل توجهی برای جذب و حذف یون های فلزی از محلول های آبی دارد.

زیست توده های کشاورزی نوعی جاذب زیستی هستند که دارای مزایای متعددی از جمله هزینه کم، در دسترس بودن طبیعی و سهولت جمع آوری و استفاده به عنوان جاذب هستند. هدف از این مقاله مروری، نشان دادن استفاده از پوسته پسته به عنوان یک زیست توده کشاورزی برای حذف یون های فلزی از محلول های آبی است. تهیه اشکال خام و اصلاح شده این جاذب زیستی مورد توجه قرار گرفته است. تحت تنظیمات آزمایشی بهینه، قابلیت جذب پوسته پسته نشان داده می‌شود و خصوصیات و کاربرد احتمالی آن به عنوان یک جاذب مورد بحث قرار می‌گیرد. علاوه بر این، ثابت های ایزوترم و تعادل برای جذب یون فلزی توسط پوسته پسته در نظر گرفته شده است. به طور کلی، این ملاحظات پتانسیل قابل توجه جاذب های منشاء گرفته از پوسته پسته را برای حذف یون های فلزی از محلول های آبی نشان می دهد.

مزایای کربن پوست پسته

استفاده از کربن فعال پایه پوسته پسته در مختلف صنایع و برنامه‌های متعدد کاربرد دارد که عبارتند از:

• جذب مواد آلی: کربن فعال پوسته پسته دارای ساختار پوروس بزرگی است که مواد آلی و آلاینده‌ها را به خوبی جذب می‌کند. این ویژگی باعث تصفیه آب و فاضلاب و حذف مواد آلاینده از محیط زیست می‌شود.
• جذب گازهای آلاینده: کربن فعال پوسته پسته می‌تواند گازهای مضر مانند دی‌اکسیدکربن (CO2) و ترکیبات آلاینده دیگر را از هوا جذب کند، که به تصفیه هوا و کاهش آلودگی هوا کمک می‌کند.
• کنترل بو و طعم نامطبوع: کربن فعال پوسته پسته به عنوان جاذبی برای کنترل بوی نامطبوع و طعم نامطبوع در مواد غذایی و دیگر محصولات مصرفی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• کاربردهای دارویی: کربن فعال پوسته پسته در صنایع دارویی به عنوان یک جاذب و فیلتر برای تصفیه و تصفیه مواد دارویی و دیگر ترکیبات به کار می‌رود.
• سازماندهی ترکیبات شیمیایی: از کربن فعال به عنوان یک جاذب در فرآیندهای شیمیایی برای جداسازی و تصفیه ترکیبات شیمیایی مورد استفاده است.
• کاربردهای صنعتی: از کربن فعال در صنایع مختلف مانند نفت و گاز، صنایع تولید انرژی، صنایع الکترونیکی و غیره برای تصفیه گازها و مایعات استفاده می‌شود.
• مصرف پایدار: تولید کربن فعال از پوسته پسته به عنوان یک منبع دوباره‌ مصرفی از دیدگاه زیست‌محیطی مزایای زیادی دارد و به افزایش بهره‌وری از منابع طبیعی کمک می‌کند.

چه کشورهایی تولید کربن فعال پایه پوست پسته دارند؟

تولید کربن فعال پایه پوسته پسته در بسیاری از کشورها انجام می‌شود. این صنعت به علت توسعه کشت پسته و استفاده از پوسته‌ها به عنوان یک منبع دوباره‌مصرفی مورد توجه قرار گرفته است. برخی از کشورهایی که تولید کربن فعال پایه پوسته پسته دارند عبارتند از:

• ایران: ایران به عنوان بزرگترین تولیدکننده پسته در جهان نیز تولید کربن فعال پایه پوسته پسته دارد.
• ترکیه: ترکیه نیز یکی از کشورهای بزرگ تولیدکننده پسته است و پوسته پسته‌های تولیدی در این کشور برای تهیه کربن فعال به کار می‌رود.
• آمریکا: در ایالت‌هایی مانند کالیفرنیا و آریزونا در ایالات متحده، تولید کربن فعال پایه پوسته پسته انجام می‌شود.
• کشورهای شرقی میانه: برخی از کشورهای شرقی میانه مانند سوریه و لبنان نیز در تولید کربن فعال پایه پوسته پسته دخالت دارند.
• کشورهای دیگر: تولید کربن فعال پایه پوسته پسته در کشورهای دیگری مانند یونان، ایتالیا و اسپانیا نیز انجام می‌شود.
  توجه داشته باشید این فهرست تنها بخشی از کشورهای مهم را اشاره می کند این در حالی است که تولید این ماده در سطح جهانی رو به افزایش است و به عنوان یک صنعت مهم، از نظر اقتصادی و زیست‌محیطی مورد توجه قرار گرفته است.

بررسی قیمت و خرید کربن اکتیو پایه پوست پسته 

همانطور که می دانید کربن فعال پوست پسته اغلب به شکل گرانولی یافت می شود. از طرفی کربن اکتیو گرانولی پوست پسته بر اساس روش ساخت (شیمیایی یا فیزیکی) می تواند کیفیت و قیمت متفاوتی داشته باشد. بنابراین، قیمت کربن اکتیو گرانولی حاصل از پوست پسته بر اساس فاکتورهای مختلف می تواند متفاوت باشد. همچنین، برای خرید کربن فعال پوسته پسته باید به نکات مهمی توجه داشته باشید که عبارتنداز:

• ابتدا باید درجه کیفیت و سطح جذب کربن را مورد بررسی قرار دهید. به همین دلیل، برای تطابق با نیازهای خود باید ویژگی‌های کربن فعال مانند اندازه ذرات، سطح وزن مخصوص (BET surface area) و توان جذب را بررسی کنید. این ویژگی‌ها می‌توانند برای کاربردها و صنایع مختلف متغیر باشند.
• باید از فروشندگان و یا تامین کنندگان معتبر و متخصص خرید خود را انجام دهید. زیرا محصولات تقلبی و بی کیفیت در بازاربسیار زیاد هستند. علاوه بر این، به علت عدم واسطه گری و خرید از تامین کننده اصلی می تواند قیمت کربن اکتیو بسیار کمتر و مناسب تر درنظر گرفته شود نسبت به زمانی که شما از واسط ها خرید خود را انجام می دهید.
• بررسی گواهی‌نامه‌ها و استانداردها: داشتن گواهی‌نامه‌ها و استانداردها در بحث تولید می تواند این اطمینان را به شما بدهد که کیفیت و استانداردهای مورد نظر در تولید این محصول رعایت شده است. این استانداردها می تواند شامل ASTM یا ISO باشد.
• اطمینان از بسته بندی و حمل ونقل مناسب: اطمینان حاصل کنید که کربن فعال به شیوه‌ای مناسب بسته‌بندی شده و با احتیاط به مقصد حمل می‌شود تا از تلفات و آلودگی‌ها جلوگیری شود.
• پشتیبانی و خدمات پس از فروش: این مساله می تواند شامل مشاوره درباره انتخاب نوع کربن اکتیو باشد یا استفاده از خدمات پس از فروش باشد.
• بررسی نظرات و بازخوردهای دیگر استفاده کنندگان: با در نظر گرفتن بازخوردهای مثبت از یک محصول شما با اطمینان بیشتری اقدام به خرید می کنید. به عنوان مثال کربن اکتیو جاکوبی سوئد در بازار ایران بسیار محبوب است و طرفداران زیادی دارد. زیرا کیفیت و سطح جذب کربن اکتیو جاکوبی بالا است. به همین دلیل، قیمت کربن اکتیو جاکوبی در ایران نسبت به قیمت کربن اکتیو ایرانی بالاتر است.