ကာဗွန်ထုတ်လုပ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်များ

activated carbon ကို စီမံဆောင်ရွက်သည့် လုပ်ငန်းစဉ်တွင် ယေဘုယျအားဖြင့် carbonization ပြုလုပ်ပြီးနောက် ဟင်းသီးဟင်းရွက်မှရရှိသော carbonaceous ပစ္စည်းကို activation ပြုလုပ်ခြင်း ပါဝင်သည်။ Carbonization ဆိုသည်မှာ 400-800°C တွင် အပူပေးကုသမှုတစ်ခုဖြစ်ပြီး ပျံ့လွင့်လွယ်သောပစ္စည်းများပါဝင်မှုကို လျှော့ချပြီး ပစ္စည်း၏ ကာဗွန်ပါဝင်မှုကို မြှင့်တင်ပေးခြင်းဖြင့် ကုန်ကြမ်းပစ္စည်းများကို ကာဗွန်အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးသည်။ ၎င်းသည် ပစ္စည်းများ၏ ခိုင်ခံ့မှုကို တိုးမြင့်စေပြီး ကာဗွန်ကို activate လုပ်ရန် လိုအပ်သော ကနဦး porous structure ကို ဖန်တီးပေးသည်။ Carbonization ၏ အခြေအနေများကို ချိန်ညှိခြင်းသည် နောက်ဆုံးထုတ်ကုန်ကို သိသိသာသာ အကျိုးသက်ရောက်နိုင်သည်။ Carbonization အပူချိန် မြင့်တက်လာခြင်းသည် ဓာတ်ပြုမှုကို တိုးမြင့်စေသော်လည်း တစ်ချိန်တည်းမှာပင် ရှိနေသော pores များ၏ ပမာဏကို လျော့ကျစေသည်။ ဤ pores များ၏ ပမာဏ လျော့နည်းသွားခြင်းသည် carbonization ၏ အပူချိန်မြင့်မားသောအခါ ပစ္စည်း၏ condensation တိုးလာခြင်းကြောင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာခိုင်ခံ့မှုကို တိုးမြင့်စေပါသည်။ ထို့ကြောင့် carbonization ၏ လိုချင်သော ထုတ်ကုန်အပေါ် အခြေခံ၍ မှန်ကန်သော လုပ်ငန်းစဉ်အပူချိန်ကို ရွေးချယ်ရန် အရေးကြီးလာသည်။

ဤအောက်ဆိုဒ်များသည် ကာဗွန်မှ ပျံ့နှံ့သွားပြီး ယခင်ကပိတ်နေသော အပေါက်များကို ပွင့်စေပြီး ကာဗွန်များ၏ အတွင်းပိုင်း အပေါက်ဖွဲ့စည်းပုံကို ပိုမိုဖွံ့ဖြိုးစေသည့် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း ဓာတ်ငွေ့ဖွဲ့စည်းမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ ဓာတုဗေဒနည်းဖြင့် အသက်ဝင်စေရာတွင် ကာဗွန်ကို မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် ကာဗွန်ဖွဲ့စည်းပုံမှ ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှင့် အောက်ဆီဂျင်အများစုကို ဖယ်ရှားပေးသည့် ရေဓာတ်ခန်းခြောက်စေသည့် ပစ္စည်းတစ်ခုနှင့် ဓာတ်ပြုပါသည်။ ဓာတုဗေဒနည်းဖြင့် အသက်ဝင်စေခြင်းသည် ကာဗွန်ဓာတ်ပြုခြင်းနှင့် အသက်ဝင်စေသည့် အဆင့်ကို ပေါင်းစပ်ထားလေ့ရှိသော်လည်း ဤအဆင့်နှစ်ဆင့်သည် လုပ်ငန်းစဉ်ပေါ် မူတည်၍ သီးခြားစီ ဖြစ်ပေါ်နိုင်သည်။ KOH ကို ဓာတုဗေဒနည်းဖြင့် အသက်ဝင်စေသည့် ပစ္စည်းအဖြစ် အသုံးပြုသောအခါ 3,000 m2/g ထက်ပိုသော မျက်နှာပြင်ဧရိယာများ မြင့်မားသည်ကို တွေ့ရှိရပါသည်။

မတူညီသောကုန်ကြမ်းများမှ activated ကာဗွန်။

ရည်ရွယ်ချက်အမျိုးမျိုးအတွက် အသုံးပြုသော စုပ်ယူပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်ခြင်းအပြင်၊ activated carbon ကို မတူညီသော ကုန်ကြမ်းပစ္စည်းများစွာမှ ထုတ်လုပ်နိုင်ပြီး ရရှိနိုင်သော ကုန်ကြမ်းပေါ် မူတည်၍ မတူညီသော နေရာများစွာတွင် ထုတ်လုပ်နိုင်သော အလွန်စွယ်စုံရ ထုတ်ကုန်တစ်ခုဖြစ်စေသည်။ ဤပစ္စည်းများထဲမှ အချို့မှာ အပင်များ၏ အခွံများ၊ သစ်သီးများ၏ ကျောက်များ၊ သစ်သားပစ္စည်းများ၊ ကတ္တရာ၊ သတ္တု carbides၊ ကာဗွန် blacks၊ မိလ္လာမှ စွန့်ပစ်ပစ္စည်း အနည်အနှစ်များနှင့် polymer အကြွင်းအကျန်များ ပါဝင်သည်။ ဖွံ့ဖြိုးပြီး အပေါက်ဖွဲ့စည်းပုံရှိသော ကာဗွန် ၅ မျိုးပုံစံဖြင့် ရှိနှင့်ပြီးဖြစ်သော ကျောက်မီးသွေးအမျိုးအစား အမျိုးမျိုးကို activated carbon ဖန်တီးရန် ထပ်မံပြုပြင်နိုင်သည်။ activated carbon ကို မည်သည့်ကုန်ကြမ်းပစ္စည်းမှမဆို ထုတ်လုပ်နိုင်သော်လည်း၊ စွန့်ပစ်ပစ္စည်းများမှ activated carbon ထုတ်လုပ်ခြင်းသည် ကုန်ကျစရိတ် အသက်သာဆုံးနှင့် ပတ်ဝန်းကျင်နှင့် သဟဇာတဆုံးဖြစ်သည်။ အုန်းခွံများမှ ထုတ်လုပ်သော activated carbons များတွင် micropores များ များပြားစွာရှိကြောင်း ပြသထားပြီး၊ ၎င်းတို့ကို စုပ်ယူနိုင်စွမ်း မြင့်မားရန် လိုအပ်သည့် အသုံးချမှုများအတွက် အသုံးအများဆုံး ကုန်ကြမ်းပစ္စည်းဖြစ်စေသည်။ လွှစာမှုန့်နှင့် အခြားသစ်သားအကြွင်းအကျန်ပစ္စည်းများတွင်လည်း ဓာတ်ငွေ့အဆင့်မှ စုပ်ယူမှုအတွက် ကောင်းမွန်သော ခိုင်မာစွာ ဖွံ့ဖြိုးပြီး microporous ဖွဲ့စည်းပုံများ ပါဝင်သည်။ သံလွင်သီး၊ ပလမ်သီး၊ apricot နှင့် မက်မွန်သီးကျောက်များမှ activated carbon ထုတ်လုပ်ခြင်းသည် မာကျောမှု၊ ပွတ်တိုက်မှုဒဏ်ခံနိုင်ရည်နှင့် micropore ပမာဏမြင့်မားသော မြင့်မားသော တသားတည်းဖြစ်သော adsorbents များကို ရရှိစေပါသည်။ HCl ကို ကြိုတင်ဖယ်ရှားပါက PVC အမှိုက်ကို activate လုပ်နိုင်ပြီး methylene blue အတွက် ကောင်းမွန်သော adsorbent ဖြစ်သည့် activated carbon ကို ရရှိစေပါသည်။ activated carbon များကို တာယာအမှိုက်များမှပင် ထုတ်လုပ်ခဲ့ပါသည်။ ဖြစ်နိုင်ချေရှိသော precursors အမျိုးမျိုးကို ခွဲခြားသိရှိနိုင်ရန်အတွက် activation ပြုလုပ်ပြီးနောက် ရရှိလာသော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများကို အကဲဖြတ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ precursors တစ်ခုကို ရွေးချယ်သောအခါ အောက်ပါဂုဏ်သတ္တိများသည် အရေးကြီးပါသည်- pores များ၏ သီးခြားမျက်နှာပြင်ဧရိယာ၊ pore volume နှင့် pore volume ဖြန့်ဖြူးမှု၊ granules များ၏ ပါဝင်မှုနှင့် အရွယ်အစား၊ နှင့် carbon မျက်နှာပြင်၏ ဓာတုဖွဲ့စည်းပုံ/စရိုက်။

မှန်ကန်သောအသုံးချမှုအတွက် မှန်ကန်သော precursor ရွေးချယ်ခြင်းသည် အလွန်အရေးကြီးပါသည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် precursor ပစ္စည်းအမျိုးမျိုးသည် ကာဗွန်အပေါက်ဖွဲ့စည်းပုံကို ထိန်းချုပ်နိုင်စေသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ မတူညီသော precursor များတွင် ၎င်းတို့၏ တုံ့ပြန်မှုကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည့် macropores ပမာဏအမျိုးမျိုး (> 50 nm,) ပါရှိသည်။ ဤ macropores များသည် adsorption အတွက် ထိရောက်မှုမရှိသော်လည်း၊ ၎င်းတို့၏ရှိနေခြင်းက activation အတွင်း micropores များဖန်တီးရန် လမ်းကြောင်းများ ပိုမိုခွင့်ပြုသည်။ ထို့အပြင်၊ macropores များသည် adsorbate မော်လီကျူးများအတွက် adsorption အတွင်း micropores များသို့ရောက်ရန် လမ်းကြောင်းများ ပိုမိုပေးပါသည်။