Aktivigita karbono estas materialo kun tre pora strukturo kaj granda specifa surfacareo, kiu havas bonegan adsorban kapablon kaj kemian reagemon. Antaŭ ol kompreni kiel funkcias aktivigita karbono, unue necesas kompreni la konceptojn de adsorbado kaj surfacaj propraĵoj.
Adsorbado estas la procezo per kiu gaso, likva aŭ solvita substanco estas adsorbita de medio (ekz. akvo, aero) sur solidan surfacon. La pora strukturo de aktivigita karbono donas al ĝi pli grandan surfacareon, provizante grandegan kontaktan areon por adsorbi substancojn.
La funkcia principo de aktivkarbo povas esti resumita al la sekvaj aspektoj:
1. Fizika adsorbado: Aktivigita karbono adsorbas molekulojn sur sia surfaco per fizika adsorbado. Ĉi tio ŝuldiĝas al la ekstreme alta specifa surfacareo kaj la granda nombro da mikroporoj kaj mezoporaj strukturoj de aktiva karbo. Kiam gasmolekuloj aŭ dissolvitaj substancoj tuŝas la surfacon de aktiva karbo, ili estos adsorbitaj en la poroj de aktiva karbo pro la alloga forto kaj forto ekzistanta sur la surfaco de la adsorbanto.
2. Kemia adsorbado: Krom fizika adsorbado, aktivigita karbono ankaŭ povas kapti molekulojn per kemia adsorbado. Ĉi tio estas pro la fakto, ke iuj kemiaj funkciaj grupoj (kiel hidroksilo, karboksilo, ktp.) sur la surfaco de aktivigita karbono povas kemie reagi kun specifaj specoj de molekuloj. Ĉi tiu kemia adsorbado povas plibonigi la adsorbadkapaciton de aktivigita karbono por certaj organikaj substancoj.
3. Surfacaj trajtoj: La surfaco de aktivigita karbono havas certajn ŝargajn trajtojn. Tiuj surfacaj ŝargoj povas elektrostatike interagi kun jonoj aŭ ŝarĝitaj molekuloj en solvaĵo. Depende de la kemiaj trajtoj kaj fizika strukturo de la aktivkarbona surfaco, substancoj kun specifaj elektraj trajtoj povas esti selekteme adsorbitaj aŭ ekskluditaj.
Malsamaj specoj de aktivigita karbono povas esti adaptitaj por malsamaj specoj de malpurigaĵoj. Ekzemple, kelkaj aktivigitaj karboj estas pli bonaj ĉe adsorbado de volatilaj organikaj substancoj (VOCoj) aŭ odoraj substancoj, dum aliaj havas pli altan selekteman adsorbadkapaciton por substancoj kiel ekzemple pezmetalaj jonoj aŭ insekticidrestaĵoj.
La agado de aktiva karbo estas proksime rilata al ĝiaj fizikaj kaj kemiaj trajtoj kaj aplikaj kondiĉoj. Faktoroj influantaj la adsorban agadon de aktivigita karbono inkluzivas distribuon de pora grandeco, specifan surfacon, poran volumon, ktp. Krome, la adsorbadkapacito kaj efikeco de aktivigita karbono ankaŭ estas tuŝitaj de faktoroj kiel temperaturo, humideco, solutokoncentriĝo kaj kontaktotempo. .
Entute, aktivigita karbono povas adsorbi gasojn, likvaĵojn aŭ dissolvitajn substancojn sur ĝia surfaco per la mekanismoj de fizika adsorbado kaj kemia adsorbado tra sia pora strukturo kaj grandega specifa surfacareo. La procezo dependas de la interagadfortoj inter substancoj kaj la trajtoj de aktivkarbonaj surfacoj. La funkcia principo de aktivigita karbono estas, ke ĝia unika strukturo kaj propraĵoj igas ĝin efika adsorbanto vaste uzata en akvopurigado, aerpurigo kaj aliaj mediaj aplikoj.
