الكربون المنشط ( الكربون الفعال ) activated carbon :
اكتسب الكربون المنشط شهرته في البداية من خلال استخدامه كعنصر امتزاز في الاقنعة الواقية من الغاز في الحرب العالمية الاولى . ولكن معرفة ان الكربون المنتج عن طريق تحلل الخشب يمكنه ان يزيل مادة التلوين من المحاليل تعود الى القرن الخامس عشر .
ولكن هذه الخصوصية لم تستخدم تجاريا حتى عام 1794 ، عندما استخدمت مرشحات الفحم في معامل تكرير السكر في بريطانيا .
واكتشف فحم العظام عام 1812. يمكن تقسيم الكربونات المنشطة الى فئتين رئيسيتين : تلك التي تستخدم لامتزاز الغازات والابخرة ، وتستخدم من اجلها مادة حبيبية ، وتلك التي تستخدم في تنقية السوائل ، وتفضل من اجلها مادة مسحوقة .
الاستخدامات : لا وجود هناك لكربون منشط مميز وفعال لكل الاغراض . والكربون المنشط كمزيل للألوان ، بمساحة سطحه الكبيرة جداً وحجم مسامه ، اكثر فعالية بمئات المرات من فحم الخشب العادي charcoal وبـ 40 مرة على الاقل من فحم العظام .
تتراوح المساحة النوعية للسطح من . 300 - 2500 م2 / غ . والكمية التي يمتزها الكربون المنشط من المادة كبير بشكل يبعث على الدهشة ، اذ كثيراً ما تصل من ربع الى كامل وزنه مماثل من ابخرة الغازولين ، والبنزين ، ورابع كلوريد الكربون . يمكن استرجاع هذه المواد واستخدامها من جديد .
الامتزاز ظاهرة فيزيائية ، تعتمد الى حد كبير على مساحة السطح وحجم المسامات . وتحدد البنية المسامية حجم الجزيئات التي يمكن امتزازها ، كما تحدد مساحات السطوح كمية المادة التي يمكن امتزازها ، على افتراض ملاءمة الحجم الجزيئي .
يستخدم الكربون المنشط بصورة رئيسية في تنقية المحاليل ، كما في تنقية محاليل القصب ، والشمندر ، وسكر الذرة ، ولإزالة الطعم والروائح من المياه ، والدهون والزيوت الحيوانية ، والاشربة الكحولية ، والمواد الكيميائية ، والمواد الصيدلانية . ويمتل استرجاع الستربتومايسين تطبيقاً نموذجيا للمعالجة المستمرة للسوائل . استخدم نموذج الكربون المنشط الماص للبخار في البداية في اقنعة الغاز بسبب قدرته على امتزاز بعض الغازات السامة ، ويستخدم اليوم على نطاق واسع في اقنعة الغاز العسكرية والصناعية . ويستخدم في اجهزة تكييف الهواء لكبح الروائح في المطاعم الكبيرة ، وقاعات الاجتماعات ، وملتقى الممرات في المطارات كما يستخدم بشكل هام في الاسترجاع الصناعي والتحكم بالأبخرة (الصورة 3- 8) .
الصورة 8-3 . مخطط الإنتاج في مصنع لاسترجاع المذيبات باستخدام كربون كولومبيا المنشط .
المصنع النموذجي من هذا النمط نسترجع بخار الهيدروكربونات بمعدل 500 كغ / سا من 370 م3 / د من هواء محمل بالبخار يحتاج الى المواد التالية لكل كيلوغرام من المذيب المسترجع : بخار 3.5 كغ ، ماء 55 ل ، طاقة كهربائية 396 KJ .
ويصل استرجاع هذه الابخرة الى ملايين الكيلوغرامات سنوياً ، بقيمة مستعادة تبلغ مئات الملايين من الدولارات . يمكن للكربون المنشط عملياً ان يمتز اي مذيب عضوي عند درجة حرارة 35 مئوية تقريباً ويطلقه من اجل استرداده عندما يسخن الى درجة 126 مئوية او اكثر . ويستخدم على اوسع نطاق في العلب التي تزود بها السيارات لضبط اطلاق ابخرة الغازولين . ويستخدم الصنف المشبع على نحو خاص في مرشحات السجائر . يمكن اليوم اعداد شكل من الكربون النشيط بالبثق ، الذي يظهر في امتزاز البخار فقط حوالي نصف مقاومة المسحوق المحبب القديم اللامتجانس للهواء . وهبوط الضغط بواسطة الكربون ، سواء كان كروياً او حبيبياً ، يعتمد اساسا على متوسط حجم الجسيمات . تضمن المادة الكروية تعبئة اكثر انتظاماً ، وبالتالي توزيعاً اكثر تعادلا لجريان الهواء .
