به وب سایت گروه مهندسی اوژن اطلس سپهر خوش آمدید.

آشنایی با انواع مواد شیمیایی

آشنایی با انواع مواد شیمیایی صنعتی مانند کربن، سیلیس، سدیم آلومینات و... مورد استفاده در صنایع گوناگون داروسازی، بهداشتی، پزشکی، رنگ سازی، صنایع تصفیه فاضلاب و... یکی از مهمترین انواع مواد شیمیایی هستند که در گرید های صنعتی، خوراکی، دارویی و... یافت می شود. مواد شیمیایی صنعتی گروه فنی مهندسی اوژن قابل سفارش بوده و شما می توانید به راحتی آن ها را انتخاب و اقدام به خرید محصول نمایید.

عناوین مقاله

انواع مواد شیمیایی صنعتی موثر در تصفیه آب و فاضلاب

کربن فعال (activated carbon) در تصفیه و بازیابی فاضلاب

کربن فعال، که به زغال فعال نیز شناخته می شود، نوعی کربن فرآوری شده است که با هدف داشتن منافذ زیاد ساخته می شود. کربن فعال، به علت داشتن منافذ کوچک در ساختار خود، باعث افزایش مساحت سطح در دسترس می شود. این افزایش مساحت سطح کربن فعال را به عنوان جاذب یا کاتالیزور واکنش های شیمیایی قابل استفاده می کند.

به دلیل حفره دار بودن و وجود حفرات بسیار ریز، یک گرم کربن فعال دارای مساحتی بیش از ۳۰۰۰ متر مربع است که با جذب گاز نیتروژن این مساحت تعیین می شود. فعال سازی شیمیایی بیشتر اغلب باعث افزایش خواص جذب به دلیل خارج کردن مواد موجود در حفرات می شود.

کربن فعال - Activated carbon
Activated carbon

هنگامی که کبرن فعال از زغال سنگ مشتق می شود به آن زغال فعال گفته می شود. کک فعال نیز از کک گرفته می شود. از کربن فعال در ذخیره‌سازی متان و هیدروژن، تصفیه هوا ، تصفیه آب، تصفیه فاضلاب، بازیابی و تصفیه حلال، کافئین زدایی، تصفیه طلا، استخراج فلزات، دارو سازی، فیلتر های هوا در ماسک های گاز و ماسک های تنفسی، فیلتر ها در هوای فشرده، سفید کردن دندان ها، تولید هیدروژن کلرید و در بسیاری از کاربردهای دیگر استفاده می شود.

کاربرد کربن فعال در صنایع تصفیه آبکاری

یکی از کاربرد های مهم صنعتی کربن، استفاده از آن در تصفیه محلول های آبکاری است. به عنوان مثال، استفاده از کربن فعال، روش اصلی تصفیه برای از بین بردن ناخالصی های آلی از محلول های آبکاری نیکل است. انواع مواد شیمیایی آلی برای بهبود کیفیت و افزایش خواصی مانند روشنایی، صافی، انعطاف پذیری و… به محلول های آبکاری اضافه می شوند که به دلیل عبور جریان مستقیم آندی و کاتدی، مواد آلی جانبی ناخواسته ای را در محلول ایجاد می کنند.

برای کاهش این مواد آلی جانبی تولید شده، از کربن فعال استفاده می شود. آلاینده های این محلول ها، در حفرات کربن فعال به دام می افتند و در نهایت حذف می شوند.

زغال فعال در حوزه پزشکی و دارویی

برای درمان مسمومیت ها و مصرف بیش از حد دارو در هنگام مصرف خوراکی استفاده می شود. قرص ها یا کپسول های کربن فعال در بسیاری از کشورها به عنوان یک داروی بدون نسخه برای معالجه اسهال، سوء هاضمه و نفخ مصرف می شود.

با این حال، در صورتی که مسمومیت ناشی از مصرف عوامل خورنده مانند قلیا ها و اسید های قوی، سیانیدها، آهن، لیتیوم، آرسنیک، متانول، اتیلن گلیکول، اسید بوریک، فرآورده های نفتی و فرآورده های الکلی باشد، تاثیری در درمان این نوع مسمومیت ندارد و مانع از جذب این مواد شیمیایی در بدن انسان نمی شود.

این نوع کربن در لیست ایمن ترین و موثرترین داروهای ضروری سازمان جهانی بهداشت قرار گرفته است. استفاده نادرست از آن (به عنوان مثال در ریه ها) منجر به آسپیراسیون ریوی می شود که در صورت عدم شروع درمان فوری، گاهی اوقات می تواند کشنده باشد.

کربن موثر در انعقادسازی

  • کربن فعال، در ترکیب ۵۰٪ وزنی – وزنی با celite، به عنوان فاز ثابت در ستون کروماتوگرافی کم فشار،‌ برای جداسازی کربوهیدرات ها (مونو، دی، تری ساکاریدها) با استفاده از محلول های اتانول به عنوان فاز متحرک در استفاده می شود.
  • کربن فعال برای استخراج ضد انعقاد های خوراکی مستقیم (DOAC) مانند dabigatran ،apixaban ،rivaroxaban و edoxaban از نمونه های پلاسما خون مفید است. برای این منظور، آن را به شکل قرص های کوچک می سازند که هر یک حاوی ۵ mg کربن فعال برای جداسازی ۱ میلی لیتر DOAC است.

از آنجا که این کربن فعال هیچ تاثیری در فاکتور های لخته شدن خون ندارد، هپارین یا سایر داروهای ضد انعقاد دیگر این اجازه را می دهد تا یک نمونه پلاسما برای ناهنجاری هایی که توسط DOAC ها تحت تأثیر قرار می گیرند، تجزیه و تحلیل شود.

کاربرد زیست محیطی کربن فعال در تصفیه آب

  • معمولاً در سیستم های تصفیه آب و فاضلاب استفاده می شود. جذب توسط کربن فعال کاربرد های زیادی در از بین بردن آلاینده ها از جریان هوا یا آب در مزرعه و فرآیند های صنعتی دارد. برای مثال در پاکسازی نشت ( زمانی که مایعات یا گاز هایی بر محیطی نشت کنند و لازم باشد تا این مایعات یا گاز ها از محیط استخراج شوند.)،

تصفیه آب های زیرزمینی، تصفیه آب آشامیدنی، تصفیه هوا، بازیابی و تصفیه ترکیبات آلی فرار، سیستم های بازیابی و تصفیه حلال، خشک کردن، وسایر فرآیند های نیازمند جذب از کربن فعال استفاده می شود. در حین اجرای اولیه قانون آب آشامیدنی سالم در سال ۱۹۷۴ در ایالات متحده، مقامات EPA قانونی را تدوین کردند که پیشنهاد می کند که سیستم های تصفیه آب آشامیدنی بر مبنای استفاده از کربن دانه ای نیاز است.

تصفیه کربن فعال به دلیل ماهیت چند منظوره، یک روش تصفیه آب موثر است (استفاده از هر دو روش تصفیه فیزیکی و شیمیایی). انواع خاصی از روش ها و تجهیزات تصفیه وجود دارد که بسته به نوع آلودگی موجود، استفاده از آن ها محدود می شود.

  • ماده ای مجاز است که توسط کشاورزان در صنایع تولید دام مورد استفاده قرار می گیرد. در تولید دام از آن به عنوان یک سم دفع آفات مواد افزودنی خوراک دام، کمک به فرآوری محصولات، ماده غیر آبرسان و ضد عفونی کننده استفاده می شود.

ذخیره سازی سوخت توسط ماده شیمیایی کربن

تحقیقات در مورد آزمایش توانایی های مختلف کربن فعال در ذخیره‌سازی گاز طبیعی و گاز هیدروژن انجام شده است. ماده متخلخل مانند نوعی اسفنج برای ذخیره‌سازی انواع مختلف گاز عمل می کند. این گاز از طریق نیرو های Vander Wals در حفرات کربن فعال جذب می شود.

برخی از کربن ها قادر به دستیابی به انرژی های اتصال ۵-۱۰ کیلوژول در هر مول بودند. سپس ممکن است این گاز در صورت قرار گرفتن در معرض دمای بالاتر آزاد شود یا در صورت ذخیره سازی گاز هیدروژن که برای استفاده در یک سلول سوخت هیدروژن استخراج می شود، آتش می گیرد.

ذخیره‌سازی گاز در کربن فعال یک روش ذخیره‌سازی جذاب است زیرا این گاز را می توان در محیط کم فشار، جرم کم، با حجم کم نگهداری کرد که بسیار مقرون به صرفه تر از مخازن تحت فشار در وسایل نقلیه است.

تصفیه هوا توسط فیلتر کربنی

فیلتر کربنی معمولاً در تصفیه هوا و تصفیه گاز مورد استفاده قرار می گیرند تا بخارات روغن، بو و سایر هیدروکربن ها از هوا خارج شود. رایج ترین طرح ها از یک اصل فیلتراسیون یک مرحله ای یا دو مرحله ای استفاده می کنند که در آن کربن فعال در فیلتر تعبیه شده است.
از فیلتر های کربن فعال برای به دام انداختن گاز های رادیواکتیو موجود در هوا که از یک کندانسور توربین راکتور آب جوش هسته ای خارج شده، استفاده می شود. قطعه های بزرگ کربن فعال این گازها را جذب می کنند و آن ها را در حالی که به سرعت در معرض گونه های جامد غیر رادیواکتیو قرار می گیرند حفظ می کند. مواد جامد در ذرات کربن به دام می افتند، در حالی که هوای فیلتر شده از آن عبور می کند.

تصفیه شیمیایی توسط عملکرد فیلتراسیون با رغال فعال

معمولاً در مقیاس آزمایشگاهی برای خالص سازی محلول های آلی ناخالص استفاده می شود. فیلتراسیون در فرآیند های شیمیایی و دارویی در مقیاس بزرگ به منظور حذف آلاینده ها، استفاده می شود. کربن فعال یا با محلول مخلوط می شود و سپس در یک فیلتر، از محلول جدا می شود یا پس از بی حرکت شدن، ته‌نشین می شود و در نهایت محلول رویی کربن تخلیه و کربن در نهایت برای فرآیند فعال سازی مجدد آماده می شود.

به دام انداختن و جلوگیری از انتشار جیوه

کربن فعال، غالباً با گوگرد یا ید محلوط می شود و سپس به طور گسترده ای برای به دام انداختن جیوه استفاده می شود. از آنجا که اغلب، کربن فعال مخلوط شده با گوگرد که جیوه را جذب کرده است بازیافت نمی شود، این کربن باید به عنوان ضایعات دفع شود. دفع مناسب این ضایعات نیز برای حفظ سلامت انسان و محیط زیست مهم است.


مشکل دفع کربن فعال مورد استافده در جذب جیوه باعث شده تا طی عملیاتی، جیوه به دام افتاده را مجددا بازیافت و مورد استفاده قرار دهند و کربن به جا ماند را بسوزانند تا به عنوان کربی دی اکسید از محیط دفع شود.

تولید ماده کربن فعال

کربنی است از موادی مانند بامبو، پوسته نارگیل، زغال سنگ نارس بید، چوب، کوار، لیگنین و زغال سنگ تولید می شود. می تواند توسط یکی از مراحل زیر تولید شود:

  • ماده سازنده کربن فعال با استفاده از گاز های داغ به کربن فعال تبدیل می شود. سپس هوا برای سوزاندن گاز ها ایجاد می شود و به صورت کلی کربن فعال شده، درجه بندی شده و ضد گرد و غبار ایجاد می شود. این کار معمولاً با استفاده از یک یا چند فرآیند زیر انجام می شود:
  • ماده با محتوای کربن در دمای ۶۰۰-۹۰۰ درجه سانتی گراد، معمولاً در جو بی اثر با گازهایی مانند آرگون یا نیتروژن تولید می شود.
  • مواد اولیه یا مواد کربن دار در دمای بالاتر از ۲۵۰ درجه سانتی گراد، معمولاً در محدوده دمای ۶۰۰-۱۲۰۰ درجه سانتی گراد، در معرض اتمسفر اکسید کننده (اکسیژن یا بخار) قرار می گیرند.

مواد کربنی با مواد شیمیایی خاصی آغشته می شوند. این ماده شیمیایی به طور معمول یک اسید، باز قوی یا یک نمک است(اسید فسفریک ۲۵٪، هیدروکسید پتاسیم ۵٪، هیدروکسید سدیم ۵٪، کلرید کلسیم ۲۵٪ و کلرید روی ۲۵٪). کربن سپس در دمای پایین‌تر (۲۵۰-۶۰۰ درجه سانتیگراد) قرار می گیرد.

اعتقاد بر این است که دما با حضور نیروی مواد شیمیایی به باز شدن منافذ میکروسکوپی بیشتری کمک می کند و در نهایت کربن را در این مرحله فعال می کند. فعال سازی شیمیایی به دلیل پایین‌تر بودن درجه حرارت، سازگاری با کیفیت بهتر و زمان کمتری که برای فعال شدن مواد لازم است، از فعال سازی فیزیکی ترجیح می یابد.

طبقه‌بندی کربن فعال

گرانول کربن فعال شده


میکروگراف کربن فعال (GAC) تحت میکروسکوپ الکترونی روبشی
کربن فعال شده گرانول (GAC) اندازه ذره ای نسبتاً بزرگتر در مقایسه با پودر کربن فعال شده دارد و در نتیجه، یک مساحت سطح کمتری را نشان می دهد. بنابراین، سایز حفرات جاذب یک عامل مهم است. این کربن ها برای جذب گازها و بخارها مناسب هستند، زیرا به سرعت پخش می شوند.

کربن در تصفیه آب و جداسازی اجزای سیستم جریان استفاده می شود و در حوضه های مخلوط سریع نیز استفاده می شود. GAC می تواند به صورت دانه ای یا اکسترود شده باشد. GAC با اندازه هایی مانند ۲۰ ۸ ، ۲۰ × ۴۰ یا ۳۰ ۸ ۸ for برای کاربرد های فاز مایع و ۶ ۴ ۴ ، ۸ ۴ ۴ یا ۱۰ ۴ for برای کاربرد های فاز بخار تعیین شده است.

 اکسترود شده (EAC)
کربن فعال اکسترود شده (EAC) کربن فعال شده پودری را با یک چسب ترکیب می کند، که با هم مخلوط می شوند و درون یک بلوک کربن فعال شده به شکل استوانه ای با قطر ۰.۸ تا ۱۳۰ میلی‌متر اکسترود می شوند. این نوع کربن عمدتاً به دلیل افت فشار کم، استحکام مکانیکی بالا و میزان گرد و غبار کم در کاربردهای فاز گازی استفاده می شوند. همچنین به عنوان فیلتر CTO (کلر، طعم و بو) فروخته می شود.

کربن آغشته
کربن های متخلخل به همراه چندین نوع ماده معدنی مانند ید، نقره، کاتیون هایی مانند Al ، Mn ، Zn ، Fe، Li، Ca برای کاربرد های خاص در کنترل آلودگی هوا به ویژه در موزه ها و گالری ها آماده شده اند. به دلیل خاصیت ضد میکروبی و ضد عفونی کننده کربن فعال با نقره ای به عنوان جاذب در تصفیه آب خانگی استفاده می شود.

با تصفیه آب طبیعی با مخلوطی از کربن فعال شده و Al (OH) 3 که یک عامل لخته سازی است، می توان از آب سطحی و آب جاری برای نوشیدن استفاده کرد.

کربن روکش شده با پلیمر
طی این فرآیند می توان کربن متخلخل را با یک پلیمر زیست سازگار پوشش داد تا بتواند بدون مسدود کردن منافذ، یک لایه صاف و نفوذپذیر به دست‌آورد. کربن حاصل برای هموفافیوژن مفید است. Hemoperfusion یک روش درمانی است که در آن حجم زیادی از خون بیمار بر روی ماده جاذب منتقل می شود تا مواد سمی از خون خارج شود.

خصوصیات کربن فعال

یک گرم کربن فعال می تواند مساحتی بیش از ۵۰۰ متر مربع داشته باشد. آئروژل های کربن، گرچه گران‌تر هستند، اما از مساحت سطح بالاتری نیز برخوردار هستند و در کاربردهای ویژه مورد استفاده قرار می گیرند. عامل جذب مولکول ها توسط کربن،‌ جاذبه واندولس است.

کربن فعال به مواد شیمیایی خاصی از جمله الکل ها، دی اکسید ها، اسید ها و باز های قوی، فلزات و بیشتر مواد معدنی محلول در آب مانند برخی عدد اکسایش های لیتیوم، سدیم، آهن، سرب، آرسنیک، فلورین و اسید بوریک به خوبی متصل نمی شود.کربن فعال به خوبی ید را جذب می کند.

مونوکسید کربن به خوبی توسط کربن فعال جذب نمی شود. این موضوع باید مورد توجه ویژه کسانی باشد که از این مواد در فیلترهای تنفس، هود ها یا سایر سیستم های کنترل هوا استفاده می کنند زیرا این گاز برای حواس انسان غیر قابل تشخیص است و برای سوخت و ساز بدن و فعالیت مغزی سمی است.

لیست های قابل توجهی از گاز های مشترک صنعتی و کشاورزی که توسط کربن فعال شده جذب می شوند به صورت آنلاین یافت می شود که در این مبحث نمی گنجد. از کربن فعال می توان به عنوان بستر استفاده از مواد شیمیایی مختلف برای بهبود ظرفیت جذب برخی از ترکیبات آلی غیر آلی (سولفید هیدروژن (H2S) ، آمونیاک (NH3) ، فرمالدئید (HCOH) ، جیوه و ید رادیواکتیو ۱۳۱ (۱۳۱I) استفاده کرد.

شماره ید مولکول های زغال فعال


بسیاری از کربن ها به طور ترجیحی مولکول های کوچک را جذب می کنند. شماره ید اساسی ترین پارامتر است که برای توصیف عملکرد کربن فعال استفاده می شود. این عدد یک اندازه گیری از سطح فعالیت است. عدد بالاتر درجه بالاتر از فعال سازی را نشان می دهد که اغلب در میلی گرم بر گرم گزارش می شود.

(دامنه معمولی ۵۰۰-۱۲۰۰ میلی گرم در گرم). این مقیاس یک اندازه گیری از میزان ریزگرد کربن فعال شده (۰ تا ۲۰ Å یا حداکثر ۲ نانومتر) با جذب ید از محلول است. تعداد ید به عنوان میلی گرم ید که توسط یک گرم کربن فعال جذب می شود تعریف می شود.

غالباً از این پارامتر برای تعیین میزان فرسودگی کربن و میزان پر شدن حفرات آن استفاده می شود. با این حال، این عمل باید با احتیاط انجام شود، زیرا فعل و انفعالات شیمیایی با جاذب ممکن است بر جذب ید تأثیر بگذارد و نتایج نادرستی را نشان دهد.

عدد ملاس یا راندمان جذب کربن


کربن فعال در برخی موارد در جذب مولکول های بزرگ نیز مورد استفاده قرار می گیرد. عدد ملاس یا راندمان زیاد نشانگر میزان جذب زیاد مولکول های بزرگ است (دامنه ۹۵-۶۰۰). Molasses Number اندازه گیری میزان تغییر رنگ محلول ملاس استاندارد است که در برابر کربن فعال شده استاندارد رقیق و استاندارد شده است. با توجه به اندازه رنگ، تعداد ملاس نشان دهنده میزان بالقوه منافذ موجود برای گونه های بزرگتر جاذب است.

از آن جا که ممکن است تمام حجم منافذ برای جذب در یک برنامه تصفیه و جذب خاص مورد استفاده قرار گرفته باشد و حفره خالی زیادی باقی نمانده باشد، و از آنجا که برخی از جذب شونده ها ممکن است وارد منافذ کوچکتر شوند، اندازه گیری خوبی از کیفیت و میزان حفرات خالی کربن فعال نشان می دهد.

غالباً، این پارامتر در ارزیابی یک سری از کربن های فعال برای میزان جذب آن ها مفید است. با توجه به دو کربن فعال با حجم منافذ مشابه برای جذب، یکی که دارای تعداد ملاس بالاتری است، معمولاً دارای منافذ بزرگتر و در نتیجه جذب کارآمدتر می باشد.

جذب رنگ ها توسط کربن فعال

جذب برنزه کننده ها یا تانن ها
تانن ها ترکیبی از مولکول های سایز بزرگ و متوسط هستند. از تانن ها عمدتا در صنایع دباغی و چرم سازی به وفور استفاده می شود که باید مورد تصفیه قرار گیرند.

متیلن بلو
از کربن فعال دارای ساختار مزوپور (۲۰ ۵۰ ۵۰ تا ۵۰ یا یا ۲ تا ۵ نانومتر) برای جذب مولکول های اندازه متوسط مانند رنگ متیلن بلو استفاده می شود. جذب متیلن بلو در هر گرم، ۱۰۰ گرم گزارش شده است.

کلر زدایی کردن
از کربن فعال برای حذف کلر از محیط های مختلف استفاده می شود.

چگالی ظاهری
چگالی جامد یا اسکلت کربن فعال به طور معمول بین ۲۰۰۰ تا ۲۱۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب متغیر است. با این حال، بخش بزرگی از نمونه کربن فعال از فضای خالی و هوا بین ذرات تشکیل شده و بنابراین چگالی واقعی یا ظاهری پایین تر خواهد بود. (به طور معمول ۴۰۰ تا ۵۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب). تراکم بالاتر فعالیت حجمی بیشتری را فراهم می کند و به طور معمول کربن فعال شده با کیفیت بهتر را نشان می دهد. ASTM D

شماره سختی/ سایش
این مقیاس، یک اندازه گیری از مقاومت کربن فعال در برابر ماده جذب شونده است. این شاخص، یک عدد مهم برای کربن فعال برای حفظ یکپارچگی فیزیکی و مقاومت در برابر نیروهای اصطکاک است. بسته به مواد اولیه و میزان فعالیت، در سختی کربن فعال شده تفاوت های زیادی وجود دارد.

وجود محتوای خاکستر

خاکستر باعث کاهش فعالیت کلی کربن فعال و کارآیی فعال سازی مجدد می شود. این مقدار به طور انحصاری به ماده اولیه پایه که برای تولید (مثلاً نارگیل ، چوب ، زغال سنگ و …) استفاده می شود بستگی دارد. اکسیدهای فلزی (Fe2O3) می توانند از کربن فعال در نتیجه تغییر رنگ خارج شده و جدا شوند و وارد محتوای خاکستری شوند.

محتوای خاکستر محلول برای آکواریوم ها بسیار مهم است، زیرا اکسید آهن می تواند باعث رشد جلبک ها شود. برای جلوگیری از مسمومیت با فلزات سنگین و رشد بیش از حد گیاه/ جلبک، از کربنی با محتوای خاکستر کم استفاده می شود.

توزیع اندازه ذرات
هر چه اندازه ذرات کربن فعال شده ریزتر باشد، دسترسی به مساحت سطح بیشتر و سرعت سینتیک جذب سریعتر خواهد بود. در سیستم های فاز بخار این مورد را باید در برابر افت فشار در نظر گرفت که این امر بر هزینه انرژی تأثیر می گذارد. توجه دقیق به توزیع اندازه ذرات می تواند مزایای عملکرد قابل توجهی را فراهم کند.

با این حال در مورد استفاده از کربن فعال برای جذب مواد معدنی مانند طلا، اندازه ذرات باید در محدوده ۳.۳۵-۱.۴ میلی‌متر باشد (۰.۱۳۲-۰.۰۵۵ در داخل).  با اندازه ذرات کمتر از ۱ میلی‌متر برای شستشو مناسب نیست (سلب مواد معدنی از کربن فعال).

اصلاح خواص و واکنش پذیری زغال فعال


سطح کربن فعال معمولی قادر به اکسیداسیون توسط اکسیژن اتمسفر و پلاسما اکسیژن است. اکسیداسیون در فاز مایع توسط طیف گسترده ای از معرف ها ایجاد می شود (HNO3 ، H2O2 ، KMnO4). سطح کربن فعال شده، مانند سایر مواد کربن، می تواند با استفاده از پراکسید فلوئوروپلیتر در مرحله فاز مایع، یا با طیف گسترده ای از مواد فلوروژن با استفاده از روش CVD فلوئوروکلیله شود.

این مواد، آبگریزی بالا و پایداری شیمیایی را با هدایت الکتریکی و حرارتی ترکیب می کنند و می توانند به عنوان ماده الکترود برای سوپر خازن ها استفاده شوند. گروه های عاملی اسید سولفونیک را می توان به کربن فعال وصل کرد تا استاربون به وجود آورد که می تواند برای فرآیند کاتالیستی انتخابی استری شدن اسیدهای چرب مورد استفاده قرار گیرد.

کاتالیز ناهمگن
متداول ترین شکل واکنش های شیمیایی در صنعت، هنگامی اتفاق می افتد که یک کاتالیزور جامد با مواد اولیه گاز، واکنش دهنده تعامل داشته باشد. جذب واکنش دهنده در لحظات ابتدایی روی سطح کاتالیزور پیوند شیمیایی ایجاد می کند و چگالی الکترون را در اطراف مولکول واکنش دهنده تغییر داده و به آن اجازه می دهد واکنش هایی را که به طور معمول در دسترس نیست انجام دهد.

کربن فعال یکی از بستر های کاتالیستی در صنعت است که با جذب واکنش دهنده، می تواند سرعت انجام واکنش ها را افزایش دهد و یا امکان واکنش دادن دو ماده که در حالت عادی انجام نمی شود را ممکن کند.

فعال سازی مجدد و بازسازی 
فعال شدن مجدد یا احیا شامل بازگرداندن ظرفیت جاذب کربن فعال اشباع شده با دفع آلودگی های جاذب بر روی سطح کربن فعال شده است.

فعال شدن مجدد حرارتی
رایج ترین روش بازیابی کربن که در فرآیندهای صنعتی به کار می رود، فعال سازی مجدد گرمایی است. روند بازسازی حرارتی به طور کلی سه مرحله را دنبال می کند:
۱- خشک شدن جاذب با دمای تقریبا ۱۰۵ درجه سانتی گراد (۲۲۱ درجه فارنهایت)
۲- اعمال درجه حرارت بالا و تجزیه آلاینده ها (۵۰۰-۹۰۰ ° C (932-1652 ° F)) تحت یک فضای بی اثر
۳- آلاینده زدایی باقی مانده مواد حذب شده توسط یک گاز غیر اکسید کننده (بخار یا دی اکسید کربن) در دمای بالا (۸۰۰ درجه سانتیگراد (۱۴۷۰ درجه فارنهایت))

مرحله عملیات حرارتی از ماهیت گرمایشی جذب و واجذب استفاده می کند و منجر به دفع، شکستن پیوند و پلیمریزاسیون مواد آلاینده جذب شده می شود. این فرآیند کمک می کند بخش عظیمی از آلاینده ها از بین بروند. مرحله آخر با هدف از بین بردن بقایای آلی بازمانده در کربن فعال انجام می شود و تمامی این آلاینده ها در ساختار متخلخل کربن فعال که در مرحله قبل حذف نشده، در این مرحله خارج می شود و ساختار کربن متخلخل بازسازی می شود و ویژگی های سطح آن باز می گردد (البته که راندمان ۱۰۰ درصد نیست اما تا ۸۰ درصد راندمان وجود دارد).

پس از بازیابی می توان از ستون جذب مجدد استفاده کرد. در هر چرخه احیاء حرارتی جذب – حرارتی بین ۵-۱۵ درصد وزنی از کربن سوخته و در نتیجه از بین رفتن ظرفیت جاذب کاهش می یابد. بازسازی حرارتی به دلیل بالا بودن درجه حرارت مورد نیاز، یک فرایند انرژی بالا است و این فرایند هزینه انرژی و تجاری را نیز گران می کند.

سایر روش های بازیابی کربن فعال

نگرانی های فعلی با توجه به انرژی و هزینه بالای در مورد بازسازی حرارتی کربن فعال، عاملی شده برای تحقیقات بیشتر در مورد روش های جایگزین برای ترمیم که هزینه ها و میزان انرژی را کاهش بدهد. روش های جایگزین باز یابی کربن فعال در حال حاضر عبارتند از:

  • بازسازی شیمیایی به وسیله حلال
  • بازسازی با به کار گیری میکروارگانیسم ها
  • بازسازی به روش الکتروشیمیایی
  • بازسازی به روش اولتراسونیک
  • بازسازی به روش اکسیداسیون هوا مرطوب

فیلتر کربن فعال

فیلتراسیون کربن فعال روشی است که از فیلتر کربنی برای فیلتراسیون هوا یا مایعات و حلال ها استفاده می شود. کربن فعال شده برای از بین بردن آلاینده ها و ناخالصی ها، با استفاده از جذب شیمیایی استفاده می شود. هر گرانول کربن سطح بزرگی را فراهم می کند که به آلاینده ها اجازه می دهد در حفرات آن و در سایت های فعال درون فیلتر به دام بیفتند.

یک پوند(۴۵۰ گرم) کربن فعال حاوی مساحت سطح تقریباً ۱۰۰ هکتار است. کربن فعال از طریق فرآیندی به نام جذب کار می کند، بدین ترتیب مولکول های آلاینده در مایع تحت تصفیه قرار می گیرند. فیلتر کربن معمولاً برای تصفیه آب استفاده می شود، به عنوان مثال در تصفیه هوا و فرآوری گاز صنعتی حذف سیلوکسان ها و سولفید هیدروژن از بیوگاز استفاده می شود.

همچنین از سری برنامه های دیگر می توان به ماسک های تنفسی، تصفیه نیشکر و در بازیابی فلزات گران بها، به ویژه طلا اشاره کرد. همچنین در فیلترهای سیگار نیز استفاده می شود. فیلترهای کربن فعال در از بین بردن کلر، رسوب و مواد آلی فرار موثر هستند.

خرید کربن فعال یکی از خرید های سخت است. شما علاوه بر در نظر گرفتن محیط مناسب برای کارکرد باید عدد ید و عدد ملاس، میزان خاکستر و سایز حفرات و خیلی نکات دیگر را در نظر داشته باشید. همکاران متخصص ما در شرکت مهندسی اوژن اطلس سپهر  آماده اند تا در صورت نیاز شما را نسبت به انتخاب کربن فعال مناسب با کار خود آگاه کنند.

این شرکت همچنین کربن فعال را در انواع و اقسام مختلف ارائه می دهد. برای دریافت این مشاوره و انتخاب صحیح کربن فعال مورد نیاز، با متخصصان شرکت مهندسی اوژن اطلس سپهر تماس حاصل فرمایید.

سیلیس silica (دی اکسید سیلیکون) مورد استفاده در صنایع مختلف

دی اکسید سیلیکون، که به نام سیلیس یا سیلیکا نیز شناخته می شود، یک اکسید سیلسیم با فرمول شیمیایی SiO2 است که بیشتر در طبیعت به عنوان کوارتز یافت می شود. در بسیاری از نقاط جهان، سیلیس ماده اصلی تشکیل دهنده ماسه است. سیلیس یکی از پیچیده‌ترین و فراوان‌ترین خانواده مواد است که به عنوان ترکیبی از چندین ماده معدنی و به عنوان یک محصول مصنوعی موجود است.

نمونه های قابل توجه شامل کوارتز ذوب شده، سیلیس فوم، سیلیکا ژل و آئروژل ها است. از این ماده در مصالح ساختاری، میکرو الکترونیک (به عنوان عایق الکتریکی) و به عنوان مؤلفه های صنایع غذایی و دارویی استفاده می شود. استنشاق سیلیس ریز شده سمی و بسیار خطرناک است و می تواند منجر به التهاب شدید بافت ریه، سیلیکوز، برونشیت، سرطان ریه و بیماری های خود ایمنی سیستمیک مانند لوپوس و آرتریت روماتوئید شود.

سیلیس
سیلیسکا

استنشاق دی اکسید سیلیکون آمورف، در دوز های زیاد، منجر به التهاب کوتاه مدت غیر دائمی می شود و در نهایت همه اثرات آن بهبود می یابد.در اکثر سیلیکات ها، اتم سیلیکون شکل چهار ضلعی دارد که با چهار اتم اکسیژن در اطراف اتم مرکزی این شکل ایجاد می شود.

SiO2 علاوه بر اشکال آمورف، تعدادی شکل کریستالی مجزا (پلی مورف) نیز دارد. به استثناء stishovite و silica fibrous، تمام اشکال کریستالی شامل واحدهای چهار ضلعی SiO4 هستند که با راس های مشترک به هم وصل شده اند.طول پیوند سیلیکون- اکسیژن بین اشکال مختلف کریستالی متفاوت است.

تنها شکل پایدار سیلیس در شرایط عادی α- کوارتز است که معمولاً در آن دی اکسید سیلیکونی بلوری دیده می شود. در طبیعت ناخالصی های موجود در کریستال α- کوارتز می توانند ایجاد رنگ کنند. تبدیل از α-کوارتز به بتا کوارتز به طور ناگهانی در دمای ۵۷۳ درجه سانتی گراد انجام می شود. از آنجا که این تغییر با تغییر قابل توجهی در حجم همراه است، می تواند به راحتی شکستگی سرامیک یا سنگ هایی که از این حد دما عبور می کنند را ایجاد کنند.

سیلیس فوجازیت شکل دیگری از سیلیس کریستالی است. این ماده با تجمع زئولیت Y با سدیم کم و با ثبات بسیار کم با اسید ترکیبی و عملیات حرارتی حاصل می شود. محصول حاصل حاوی بیش از ۹۹٪ سیلیکا است و دارای سطح بلوری و مساحت سطح بالایی (بیش از ۸۰۰ متر مربع در گرم) است.

فوجازیت-سیلیس از پایداری حرارتی و اسیدی بسیار بالایی برخوردار است. سیلیس مذاب چندین ویژگی فیزیکی عجیب و غریب دارد که شبیه به مواردی است که در آب مایع مشاهده می شود از جمله: انبساط دمای منفی، حداکثر چگالی در دمای ۵۰۰۰ درجه سانتیگراد و ظرفیت گرمایی.

چگالی آن از ۲.۰۸ گرم در سانتی‌متر در دمای ۱۹۵۰ درجه سانتیگراد به ۲.۰۳ گرم در سانتی‌متر مکعب در ۲۲۰۰ درجه سانتیگراد کاهش می یابد. سیلیس دیمریک،با واکنش O2 با ماتریکس جدا شده مونوکسید سیلیکونی دیمریک، (Si2O2) تهیه شده است.

سیلیکا در علم زمین شناسی

سیلیس با فرمول شیمیایی SiO2 بیشتر در طبیعت به عنوان کوارتز یافت می شود که بیش از ۱۰ درصد از آن با پوسته زمین تشکیل می شود. کوارتز تنها پلی مورف سیلیس است که در سطح زمین پایدار است. اشکال درجه حرارت بالا تریدیمیت و کریستوبالیت از سنگ های آتشفشانی غنی از سیلیس شناخته شده اند. در بسیاری از نقاط جهان، سیلیس ماده اصلی تشکیل دهنده ماسه است. اشکال مختلف سیلیس با گرم کردن و تغییر فشار می تواند از یک شکل به فرم دیگر تبدیل شود.

سیلیکا در علم زیست شناسی

در بسیاری از گیاهان ساخت سیلیس به طور طبیعی رخ می دهد. دی اکسید سیلیکون باعث تسریع در سایش دندان های حیواناتی که این گیاهان را می خورند، می شود و مقادیر زیاد سیلیس در گیاهانی که اغلب توسط گیاه خواران خورده می شوند ممکن است به عنوان یک مکانیسم دفاعی در مقابل شکار این حیوانات عمل کند.

سیلیس همچنین جزء اصلی خاکستر پوسته برنج است که به عنوان مثال در تصفیه و ساخت سیمان مورد استفاده قرار می گیرد. مواد معدنی کریستالی سیلیس تشکیل شده در محیط فیزیولوژیکی معمولاً خصوصیات ساختاری استثنایی (به عنوان مثال استحکام، سختی، مقاومت در برابر شکستگی) را نشان می دهد و تمایل به تشکیل ساختار های سلسله ای و پلیمری را دارند که بر اساس طیف وسیعی از مقیاس ها ترتیب ریزساختاری را نشان می دهند.

این مواد معدنی از محیطی که از نظر سیلیکون اشباع نشده و تحت شرایط pH خنثی و دمای پایین (۰-۴۰ درجه سانتیگراد) اشباع نشده متبلور می شوند. تشکیل ماده معدنی سیلیس ممکن است در دیواره سلولی یک میکروارگانیسم (مانند فیتولیت ها) یا در خارج از دیواره سلولی اتفاق بیفتد.

واکنش های بیوشیمیایی خاص برای تشکیل سیلیس وجود دارد. چنین واکنش هایی شامل لیپید ها، پروتئین ها و کربوهیدرات ها است. هنوز مشخص نیست که سیلیس در تغذیه حیوانات از چه طریق اهمیت دارد. این زمینه از تحقیقات چالش برانگیز است زیرا سیلیس همه جا وجود دارد و در بیشتر شرایط فقط در مقادیر کمیاب حل می شود.

به طور مشابه، مطمئناً در بدن موجودات زنده نیز وجود دارد. این امر باعث می شود اطمینان حاصل شود که سیلیس موجود چه تأثیرات مفیدی بر عملکرد دارد و چه موقع بودن آن بی اثر و یا حتی مضر است. سیلیس مطمئناً در رشد بافت های سخت مانند استخوان و دندان وجود دارد.

موارد استفاده از سیلیس در صنعت ساختمانی

حدود ۹۵٪ سیلیس مورد استفاده تجاری از دی اکسید سیلیکون (ماسه) در صنعت ساختمان مورد مصرف قرار می گیرد. به عنوان مثال، برای تولید بتن (بتن سیمانی پرتلند). دی اکسید سیلیکون، به شکل ماسه به عنوان ماده اصلی در ریخته گری برای تولید قطعات فلزی در مهندسی و سایر کاربرد ها مورد استفاده قرار می گیرد. نقطه ذوب بالای سیلیس باعث می شود تا در چنین کاربرد هایی مورد استفاده قرار گیرد.

سیلیس به عنوان یک ماده فیلتراسیون برای ساخت فیلتر های تصفیه آب، حلال ها و دیگر مایعات مورد استفاده قرار می گیرد و در صنعت تصفیه آب و فیلتراسیون از محبوب ترین جاذب هاست. حفرات سیلیس در صنعت تصفیه آب این ماده را به جاذب مناسبی تبدیل کرده است.

پیش ساز شیشه و سیلیکون

سیلیس ماده اصلی در تولید اکثر شیشه ها است. دمای تولید شیشه SiO2 خالص در حدود ۱۴۷۵کلوین است.  هنگامی که دی اکسید سیلیکون مذاب SiO2 به سرعت خنک می شود، تبلور نمی یابد بلکه به عنوان یک ساختار آمورف فقط جامد می شود. به همین دلیل بیشتر لعاب های سرامیکی از سیلیس به عنوان ماده اصلی استفاده می کنند.

هندسه ساختاری سیلیکون و اکسیژن موجود در شیشه مشابه کوارتز و اکثر اشکال بلوری سیلیکون و اکسیژن با سیلیکون است که توسط چهار اتم اکسیژن احاطه شده است. تفاوت بین فرم های شیشه ای و کریستالی از اتصال واحدهای چهار ضلعی ناشی می شود.

سیلیس فوم و تولید هیدروژن

سیلیس فوم همچنین به عنوان سیلیس پیروژنیک نیز شناخته می شود یک ذره ی کلوئیدی بسیار مناسب از دی اکسید سیلیکون است. این ماده با سوختن SiCl4 در شعله هیدروژن غنی از اکسیژن تهیه می شود تا “دود” SiO2 ایجاد شود. بیشتر الیاف و فیبر های نوری برای ارتباطات از راه دور نیز از سیلیس ساخته شده اند.

این ماده اولیه برای بسیاری از سرامیک ها از جمله ظروف سفالی، سنگ‌فرش و چینی مناسب است. دی اکسید سیلیکون یا همان سیلیس برای تولید سیلیکون عنصری استفاده می شود. این فرایند شامل کاهش کاربوترمیک در کوره قوس الکتریکی است.

کاربرد های غذایی و دارویی سیلیکا

سیلیس یک ماده افزودنی رایج در تولید مواد غذایی است. برای تصفیه ذرات معلق موجود در آب و مایعات دیگر استفاده قرار می گیرد. از این ماده به عنوان یک ماده ضد پخت و پز در غذاهای پودری مانند ادویه جات ترشی جات و خامه قهوه غیر لبنی استفاده می شود. این ماده اصلی زمین دیاتومه است. سیلیس کلوئیدی همچنین به عنوان یک عامل آبکاری و تصفیه آب استفاده می شود و در محصولات دارویی پودر سیلیس هنگام تشکیل قرص ها کمک می کند.

استفاده در نیمه رسانا ها از دی اکسید

دی اکسید سیلیکون یا همان دی اکسید سیلیکون می تواند در نیمه هادی ها مورد استفاده قرار گیرد. فیلم های SiO2 ویژگی های الکتریکی اتصالات p-n را حفظ می کنند و از خراب شدن این تجهیزات الکتریکی توسط محیط گازی محیط جلوگیری می کنند. لایه های اکسید سیلیکون می تواند برای تثبیت الکتریکی سطوح سیلیکون مورد استفاده قرار گیرد.

دی اکسید سیلیکون - سیلیس
دی اکسید سیلیکون

فرآیند غیرفعال کردن سطح روشی مهم از ساخت دستگاه نیمه هادی است که شامل پوشش ویفر سیلیکون با یک لایه عایق اکسید سیلیکون است به طوری که برق می تواند با اطمینان به داخل سیلیکون هدایت شود. این ماده معمولاً برای ساخت ترانزیستور های تأثیر میدان نیمه هادی فلزی-اکسید (MOSFETs) و تراشه های مدار مجتمع سیلیکون (با فرآیند مسطح) مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربرد های دیگر ماده شیمیایی سیلیکا

سیلیس آبگریز به عنوان یک ماده دفع کننده آب استفاده می شود. به عنوان یک ماده نسوز، از فیبر به عنوان یک پارچه محافظ حرارتی با دمای بالا استفاده می شود و به دلیل توانایی اتصال به اسیدهای نوکلئیک ها در استخراج DNA و RNA مورد استفاده قرار می گیرد و در فضاپیمای Stardust برای جمع‌آوری ذرات فرازمینی استفاده شد.

سیلیس خالص (دی اکسید سیلیکون)، هنگامی که کوارتز ذوب شده را درون یک ظرف مخصوص خنک کرد، می تواند به عنوان یک فیبر شیشه ای برای فایبرگلاس استفاده شود.

تولید ماده شیمیایی صنعتی سیلیس

دی اکسید سیلیکون بیشتر با استخراج از ماسه و تصفیه کوارتز حاصل می شود. کوارتز برای بسیاری از اهداف مناسب است، در حالی که پردازش شیمیایی برای تولید محصولی خالص تر یا مناسب تر برای مصارف خاص مورد نیاز است.

دود دی اکسید سیلیکون به عنوان محصول حاصل از فرآیندهای گرمایی مانند تولید فروسلیسون بدست می آید. نسبت به سیلیس فوم درصد خلوص ککمتری دارد و نباید با آن محصول اشتباه گرفته شود. فرآیند تولید، خصوصیات ذرات و زمینه های استفاده از سیلیس دود دار با ذرات دود سیلیس متفاوت است.

سیلیس rainy

سیلیس rainy  آمورف (حفره دار می شود) توسط اسیدی شدن محلول های سیلیکات سدیم تولید می شود. سیلیکا ژل، ابتدا شستشو داده می شود. تقریباً یک میلیارد کیلوگرم سیلیس rainy در سال ۱۹۸۹ تولید می شد که عمدتا برای استفاده برای کامپوزیت های پلیمری-لاستیک و کف کفش مورد استفاده قرار می گرفت.

فیلم های نازک سیلیس روی میکروچیپ ها

فیلم های نازک سیلیس بطور خود به خود بر روی ویفر های سیلیکون از طریق اکسیداسیون حرارتی رشد می کنند و لایه ای بسیار کم عمق در حدود ۱ نانومتر یا ۱۰ Å به اصطلاح اکسید بومی تولید می کنند. برای افزایش لایه های کنترل شده از دی اکسید سیلیکون روی سیلیکون، از درجه حرارت بالاتر و محیط های جایگزین استفاده می شود.

لایه اکسید بومی در میکرو الکترونیک مفید است، جایی که به عنوان عایق الکتریکی با پایداری شیمیایی بالا عمل می کند. این می تواند از سیلیکون، بار ذخیره و جریان بلوک محافظت کند و حتی به عنوان یک مسیر کنترل شده برای محدود کردن جریان کار کند.

انحلال پذیری دی اکسید سیلیکون در آب

حلالیت دی اکسید سیلیکون یا همان سیلیس در آب به شدت به فرم بلوری آن بستگی دارد و برای سیلیکا سه تا چهار برابر بیشتر از کوارتز است. به عنوان تابعی از دما، در حدود ۳۴۰ درجه سانتی گراد می رسد. این خاصیت برای رشد بلور های منفرد کوارتز در یک فرایند هیدرو ترمال استفاده می شود که در آن کوارتز طبیعی در آب گرم شده در یک ظرف تحت فشار که در بالا سردتر است، حل می شود.

کریستال های ۵/۰ تا ۱ کیلوگرم را می توان در مدت زمانی ۱-۲ ماه رشد داد. این بلورها منبعی از کوارتز بسیار خالص برای استفاده در کاربردهای الکترونیکی هستند. سیلیس مورد استفاده برای تصفیه آب، سیلیس خوراکی است و برای همین در صورت حل شدن مقدار کمی از آن در آب، سلامتی افراد به خطر نمی افتد.

اثرات سیلیس بر سلامتی انسان و محیط یست

شن کوارتز (سیلیس) به عنوان ماده اولیه اصلی برای تولید شیشه های تجاری مورد استفاده قرار می گیرد. سیلیس خوراکی در واقع غیر سمی است، با LD50، ۵۰۰۰ میلی گرم، در کیلوگرم (۵ گرم در کیلوگرم). یک مطالعه در سال ۲۰۰۸ که به مدت ۱۵ سال انجام شد، نشان داد که غلظت بالاتر سیلیس در آب خطر زوال عقل را کاهش می دهد.

افزایش ۱۰ میلی گرم سیلیس در آب آشامیدنی در هر روز، با کاهش خطر زوال عقل ۱۱ درصد همراه بود. استنشاق گرد و غبار سیلیس ریز تقسیم شده ( ماننده ماده اولیه سیلیکا ژل) می تواند منجر به سیلیکوز، برونشیت یا سرطان ریه شود، زیرا گرد و غبار در ریه ها قرار می گیرد و به طور مداوم باعث تحریک بافت و کاهش ظرفیت های ریه می شود.

هنگامی که ذرات سیلیکا ریز به مقدار کافی (به واسطه در معرض قرار گرفتن به خاطر مشاغل خاص) استنشاق می شوند، خطر ابتلا به بیماری های خود ایمنی سیستمیک مانند لوپوس و آرتریت روماتوئید را در مقایسه با میزان مورد انتظار در جمعیت عمومی افزایش می دهد.

خطر شغلی سیلیس کریستالی

سیلیس برای افرادی که ماسه بازی را انجام می دهند یا با محصولاتی که حاوی پودر سیلیس کریستالی هستند، کار می کنندممکن است مشکلاتی ایجاد کند. سیلیس آمورف مانند سیلیکا فوم ممکن است در بعضی موارد آسیب جبران ناپذیری به ریه ایجاد کند اما با پیشرفت سیلیکوز همراه نیست.

کودکان آسمی در هر سن، افراد مبتلا به آلرژی، و افراد مسن (که همه آن ها از کاهش ظرفیت ریه رنج می برند) می توانند در مدت زمان کمتری مبتلا شوند و در اثر سیلیس مشکلات جدی تری پیدا کنند. سیلیس کریستالی برای کسانی که با میز های سنگ کار می کنند یک خطر شغلی است، زیرا روند برش و نصب کانترها مقادیر زیادی سیلیکا موجود در هوا را ایجاد می کند و مورد استفاده در شکستگی هیدرولیک خطرات سلامتی برای کارگران دارد.

پاتوفیزیولوژی ذرات سیلیس کریستالی

در بدن، ذرات سیلیس کریستالی در طی دوره های بالینی مرتبط حل نمی شوند. کریستال های سیلیس داخل ریه ها می توانند التهاب NLRP3 را در داخل ماکروفاژها و سلولهای دندریتیک فعال کنند و از این طریق منجر به تولید اینترلوکین، یک سیتوکین بسیار ضد التهابی در سیستم ایمنی بدن شوند.

مقررات استفاده از ماده شیمیایی سیلیس

مقررات محدود کننده قرار گرفتن در معرض سیلیس با توجه به خطر سیلیکوز، تصریح می کند که آن ها فقط به سیلیکا مربوط می شوند که هم ساختار بلوری و هم ساختار آمورف و پودری ان را شامل می شود. در سال ۲۰۱۳، ایالات متحده آمریکا، اداره ایمنی و بهداشت شغلی میزان قرار گرفتن در معرض سیلیس را به ۵۰ میکروگرم بر متر مکعب هوا کاهش داد.

قبل از سال ۲۰۱۳، این میزان ۱۰۰ میکروگرم بر متر مکعب و برای کارگران ساختمانی حتی ۲۵۰ میکروگرم بر متر مکعب مجاز بود. در سال ۲۰۱۳، OSHA همچنین نیاز به “اتمام سبز” چاه های شکسته شده را داشت تا قرار گرفتن در معرض سیلیس را محدود کند.

چرا از ماسه سیلیس به عنوان رسانه فیلتر بر روی تصفیه آب استفاده می شود و چگونه کار می کند؟

شن و ماسه سیلیس مدت زیادی است که برای تمیز کردن و همچنین تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرد. ۴ درجه از ماسه سیلیکا عمدتاً برای تصفیه آب در سراسر جهان استفاده می شود. اولین نوع ثبت شده از ماسه های سیلیکا در سال ۱۸۰۴ کشف شده است که مردی با نام جان گیب، قادر به طراحی و نصب فیلتر آزمایشگاهی که از سیلیکا برای تصفیه استفاده می کند، بود.

این روش منحصر به فرد تصفیه در طی سال های بعد بهینه شد و با نصب اولین سیستم آب رسانی عمومی جهانی توسط جیمز سیمپسون برای شرکت چلسی واترچرز در سال ۱۸۲۹ به اوج خود رسید. پس از این پزشک جان اسنو، عملیات تصفیه آب را آغاز کرد.

امروزه تأمین آب قابل خوردن با کیفیت خوب در بسیاری از کشور های توسعه یافته تصویب شده است. بنابراین از فیلتر سیلیسی برای تصفیه آب کمک گرفته می شود. نحوه کار فیلتر سیلیسی بدین صورت است که شن و ماسه سیلیس طبیعی دارای زاویه ای به شکل گرد است که باعث می شود آن ها به عنوان یک ماده تصفیه کننده ایده آل برای جذب و حذف مواد جامد معلق در آب استفاده شوند.

فیلتر های سیلیسی، درجه بندی دارند و این درجه بندی میزان تصفیه و خاص سازی را بیان می کند. برای مثال این نمرات شامل ۱۶/۳۰ ، ۸/۱۶ ، ۶/۱۴ و ۱۴/۲۵ ، ۲۰ / ۴۰،۱۸ / ۸ ، ۲ / ۴،۳ / ۶ ، ۶/۱۳ ، ۱۳/۱۹ و ۱۴/۲۵ می باشد. شن و ماسه سیلیس می تواند در بالای لایه پشتی شن در محفظه فیلتراسیون قرار گیرد.

آب ورودی وارد فیلتر می شود و در میان ماسه های سیلیس حرکت می کند، از این رو هرگونه مواد زاید جامد، ذرات جامد معلق و …. با موفقیت از آب خارج می شود و درون حفرات سیلیکا به دام می افتند. به دلیل خاصیت منحصر به فرد از لحاظ خاصیت سیلیس، معمولاً از شن و ماسه سیلیس برای تصفیه آب در طیف گسترده ای از کاربرد هایی استفاده می شود مانند استخر های شنا، پردازش کاغذ، تولید برق، فرآوری شیمیایی، تصفیه فاضلاب و … .

در بازار انواع مختلفی از فیلتر سیلیس وجود دارد که در دسترس است. فیلتر های فشار دو تا پنج بار امکان انجام عملیا ت تصفیه دارند و معمولاً در برنامه های تصفیه آب استخر های شنا مورد استفاده قرار می گیرند. آب وارد فیلتر سیلیکا می شود و از بستر ماسه سیلیس عبور می کند.

بیشتر مواد جامد و ذرات معلق معمولاً در بستر فیلتر گرفتار می شوند و این نوع فیلتر حتی قادر به حذف ذرات خیلی کوچک است. به دام افتادن مواد جامد و ذرات معلق باعث افت فشار در بستر و کاهش جریان عبور آب می شود. هنگامی که این افت فشار یا سرعت جریان آب قابل قبول نیست، بستر شسته می شود تا بتواند ذرات انباشته شده را از بین ببرد.

فیلتر های گرانشی سریع

فیلتر های گرانشی سریع برای تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرند. این فیلتر بیشتر در کار های تصفیه آب آشامیدنی مورد استفاده قرار می گیرد. فیلتر های گرانشی سریع، به فضای کمتری برای نصب شدن نسبت به فیلترهای شنی آهسته احتیاج دارند و از شن و ماسه سیلیس و سایر جاذب ها دانه ای استفاده می کنند تا ذرات و همچنین ناخالصی ها را از بین ببرند.

شرکت مهندسی اوژن اطلس سپهر، به عنوان یکی از خدمات خود، سیلیکا را در انواع مختف به فروش می رساند. برای اطلاع از انواع سیلیس موجود در شرکت و خرید آن، با مسئولان شرکت مهندسی اوژن اطلس سپهر تماس حاصل فرمایید.

سدیم آلومینات موثر در حذف فسفر در تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی

مزایای سدیم آلومینات در حوزه تصفیه فاضلاب

  • عامل رسوب کننده عالی
  • مقرون به صرفه
  • این ماده برای حذف فسفر در تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی بسیار استفاده می شود
  • این ماده باعث کاهش قلیاییت و PH می شود

موارد استفاده از سدیم آلومینات در حوزه های گوناگون

  • در ساخت و تولید صنایع بتن به منظور تسریع انجماد بتن در فصول سرما و یخبندان
  • به عنوان منعقد کننده در صنایع تصفیه آب
  • در صنایع کاغذسازی برای تهیه خمیر کاغذ
  • برای تولید رزین
  • برای حذف سیلیس محلول و فسفات استفاده می شود
  • به عنوان یک کلاژن برای حذف جامدات معلق و برخی فلزات
  • ترکیبات مواد شوینده صنعتی یا دترجنت ها
  • در آفت کش ها کاربرد دارد
  • به عنوان یک مکمل برای سیستم های نرم‌کننده آب

بسته بندی کیسه های حاوی سدیم

کیسه های ۲۵ کلیوگرمی

برای کسب اطلاعات بیشتر، مشاوره و خرید این محصول با متخصصان اوژن تماس بگیرید.
۰۲۱۹۱۳۰۰۲۰۴
۰۲۶۳۲۷۰۸۹۹۵
۰۲۶۳۲۷۰۸۹۲۸

رزین تبادل یونی مورد استفاده در ساخت مخازن پلیمری

ویژگی های یک رزین تعویض یونی

  •  خود دارای یون باشد.
  •  فضای کافی در شبکه پلیمری داشته باشد تا یون ها بتوانند به راحتی در شبکه جامد رزین وارد و یا خارج شوند.
  •  دارای سطح تماس زیاد باشد. از این رو رزین ها را به صورت ذرات کروی شکل متخلخل با قطر حدود یک میلیمتر می سازند.
رزین تبادل یونی
رزین تبادل یونی

همانطور که گفته شد بنیان یک‌دانه رزین یک شبکه پلیمری است که در بعضی از نقاط آن گروه یونی غیرمتحرکی چون آنیون سولفونیک SO₃⁻ چسبیده است. از آن جایی که زنجیره های پلیمری یونی نیستند ، در واقع ، این گروه یونی غیر متحرک چسبیده به زنجیره پلیمری است که به بنیان رزین ، هویت و شخصیت می بخشد.

اما رزین از نظر بارالکتریکی خنثی می باشد ، از این رو به اندازه اکی والان های یون غیرمتحرک SO₃⁻ باید یون متحرک H⁺ در داخل شبکه رزین موجود باشد. بنابراین ساختمان رزین را می توان به صورت R⁻H⁺ و یا به صورت ساده RH نشاد داد.

به رزین RH رزین کاتیونی اسیدی می گویند که در شبکه رزین تعداد زیادی یون متحرک H وجود دارد که می توانند در شرایط مناسب با کاتیون های یک ظرفیتی ، دو ظرفیتی و یا سه ظرفیتی تعویض شوند. اما اگر گروه یونی غیر متحرک ، یک کاتیون چون گروه N(CH₃)₃⁺ باشد بنیان رزین دارای بار مثبت بوده و رزین در شبکه خود یک آنیون متحرک خواهد داشت،

به چنین رزینی، رزین آنیونی می گویند و آن را با ZOH نمایش می دهند. معیار قوی یا ضعیف بودن یک رزین بنیان آن می باشد. در رزین آنیونی قوی نوع ۱ گروه یونی غیرمتحرک بنزیل تری متیل آمونیوم می باشد. اما در رزین آنیونی قوی نوع ۲، گروه یونی غیر متحرکح بنزیل دی متیل اتانول آمین می باشد.

ویژگی هایی که استفاده از رزین ها را برای تصفیه آب مطلوب تر می کنند

  •  مقدار رنگ و کدورت آب خام کم باشد.
  •  سختی آب بیشتر از نوع غیر کربناتی باشد (سختی دائم).
  •  سختی آب متغیر باشد.
  •  حجم آب مصرفی کم باشد.
  •  غلظت املاح آب کمتر از ۴۰۰ppm باشد.

هزینه های یک واحد تعویض رزین تبادل یونی

هزینه های یک واحد تعویض یونی شامل یک هزینه اولیه تهیه رزین (که بسته به نوع رزین برحسب حجم درخواستی متفاوت می باشد)، هزینه اپراتوری و هزینه روزانه مواد شیمیایی لازم برای احیاء می باشد که بستگی به راندمان احیاء دارد.

  • سیلیس زدا
  • حذف آهن و منگنز
  • سختی گیر تعویض یونی (رزین کاتیونی سدیمی)

راندمان احیا رزین های قوی معمولا کمتر از ۴۰% است، ولی راندمان احیاء رزین های ضعیف تا حدود ۱۰۰% می باشد. به علاوه رزین های ضعیف را هم می توان با اسید یا باز ضعیف و هم بااسید و یا باز رقیق احیاء کرد.

دستگاه های تعویض یونی

بدنه دستگاه های تعویض یونی مورد استفاده در تصفیه آب شبیه فیلترهی فشاری است که در داخل آن ها ذرات رزین را قرار می دهند . برای نگهداری و و جلوگیری از خروج رزین ها ، در قسمت پایین دستگاه و در زیر رزین ها، چندین لایه شن های درشت یا آنتراسیت قرار می دهند.

احیای رزین

احیای رزین معمولا شامل چهار مرحله است:

  • شست و شوی معکوس
  • تزریق ماده شیمیایی احیاء کننده
  • شست و شوی آهسته
  • شست و شوی سریع

رزین های تعویض یونی خاص

  • رزین ها را همواره در آب قرار دهید تا کاملا خیس باقی بمانند.
  • قبل از شروع به کار فیلترهای حاوی رزین تعویض یونی ، باید شست و شوی معکوس شوند تا رزین ها برحسب اندازه مرتب گردند.
  • اگر رزین خریداری شده به فرم هیدروژنی یا کلردار است ابتدا باید آن را با محلول سود ۴% شست و شو داد و اگر رزین به صورت سدیمی یا هیدروکسیل دار است ابتدا باید آن را با کلریدریک اسید ۴% شست و شو داد.

فروس سولفات عامل تشکیل لخته نسبت به آلوم

مزایای ماده شیمیایی فروس سولفات

  • باعث کاهش سختی آب می شود.
  • باعث کاهش بسیار سورفکتانت ها (مواد فعال سطحی) در آب می شود.
  • کارآمد در PH های پایین.
  • تشکیل لخته های سنگین تر نسب به آلوم.
فروس سولفات

موارد استفاده ماده شیمیایی فروس سولفات

  • در تولید انواع کود شیمیایی به عنوان ماده اولیه
  • در تولید رنگ دانه های آهن به عنوان ماده اولیه
  • در ساخت پیگمنت های اکسید آهن
  • استفاده به عنوان کاتالیزور
  • به عنوان ماده افزودنی به مواد غذایی و مکمل غذایی
  • صنایع تصفیه آب جهت اصلاح و بهبود آب و فاضلاب
  • صنایع ریختگری چدن
بسته بندی ماده شیمیایی فروس سولفات

کیسه های یک و ۲۵ کیلوگرمی

فریک سولفات مورد استفاده در صنایع نساجی

مزایا فریک سولفات

  • به لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه تر
  • نیاز به زمان کمتر جهت تشکیل لخته
  • تشکیل لخته های درست تر
  • در PH=9 با استفاده از این ماده می توان منگنز موجود در آب را حذف کرد (از بین بردن بو و طعم)
فریک سولفات

مشخصات فریک سولفات

مشخصات فریک سولفات | اوژن اطلس سپهر

موارد استفاده فریک سولفات

  • در صنایع کشاورزی جهت تامین آهن خاک های با فقر آهن
  • در صنایع نساجی و دباغی به عنوان فیکساتور و رنگ
  • در صنایع خوراک دام و طیور به عنوان ویتامین آهن
  • در صنایع استخراج روی جهت رسوب دهی با هالوژن هایی نظیر کلر و فلوئور
  • در صنایع شیمیایی به عنوان کاتالیزور
  • به عنوان تثبیت کننده در رنگرزی
  • در صنایع دباغی و چرم سازی
  • کاربرد دارویی
بسته بندی فریک سولفات

بسته بندی های ۲۵ کیلوگرمی

پلی الکترولیت موثر در حذف میکروارگانیسم ها

 

مزایا پلی الکترولیت

  • غلیظ تر بودن لجن تولیدی در مقایسه با لجن تولیدی آلوم (زودتر خشک می شود)
  • حجم لجن تولیدی کمتر
  • عدم افزایش TDS آب
  • حذف برخی از میکروارگانیستم ها
  • عدم نیاز به مواد تنظیم کننده PH

پلی الکترولیت | اوژن اطلس سپهر

موارد استفاده از ماده شیمیایی پلی الکترولیت

  • کمک منعقد کننده در فرآیند زلال سازی آب خام در تولید آب آشامیدنی و صنعتی
  • منعقدسازی جامدات معلق و کلوئیدها‬ در فرآیند های شکر و تغلیظ مایعات
  • جداسازی جامدات و ترکیبات آلی در آب برگشتی سیستمهای تبرید و حرارتی
  • حذف رنگ، مواد جامد معلق و کلوئیدها‬ در صنایع تولید محصولات شیمیایی
  • جداسازی همزمان ذرات سبک چربی و روغن و جداسازی ذرات سنگین در صنایع پالایشگاهی و پتروشیمی – تکنولوژی DAF
  • در بخش کشاورزی برای جذب آب و بالا بردن ضریب جذب آب خاک استفاده می شود

بسته بندی پلی الکترولیت

این محصول در بسته بندی های ۱۰ و ۲۵ کلیوگرمی عرضه می شود. مارک های معتبر پلی الکترولیت: کمیرا، مگنافلاک، بسفلاک، کوآگولانت و … .

پلی آلومینیوم کلراید منعقد کننده آب با کدورت بالا

مزایا آلومینیوم کلراید

  • سهولت در کاربری
  • منعقد کننده بسیار موثر حتی در آب با کدورت بالا
  • تشکیل سریع و بهتر لخته در مقایسه با آلوم
  • کاهش PH نسبت به آلوم کمتر است
  • تولید لجن بسیار کم
  • بدون نیاز به دیگر لخته کننده ها
  • کاهش زمان ماند
  • موثر در طیف گسترده ای از PH
  • موثر تر در حذف آلومینیوم و سایز فلزات سنگین نسب به آلوم

موارد استفاده آلومینیوم کلراید

  • تصفیه آب و پساب خانگی و صنعتی
  • آهار زنی در صنعت کاغذ سازی
  • احیای کائولینی از پساب شستشوی کارخانه‌های کاشی و سرامیک
  • تصفیه آب استخر
  • احیای زغال سنگ از پساب شستشوی زغال سنگ

بسته بندی آلومینیوم کلراید

پودر (pac30) کیسه های ۲۵ و ۵۰ کلیوگرمی
مایع (pac10, pac14, pac18)

آلومینیوم سولفات فعال کننده ترکیبات گوناگون

مزایا آلومینیوم سولفات

  • منعقد کننده در آب و پساب
  • تثبیت کننده رنگ
  • تعدیل pH رنگ
  • جذب رطوبت
  • شفافیت کننده چربی و روغن
  • فعال کننده برخی ترکیبات
  • تولید نسبتا آسان
  • قیمت مناسب و کاربرد فراوان


آلومینیوم سولفات

موارد استفاده آلومینیوم سولفات

  • تصفیه آب و پساب
  • رنگرزی
  • داروسازی
  • کاغذسازی
  • کشاورزی
  • واترپروف بتن
  • فوم آتش نشانی

بسته بندی آلومینیوم سولفات

به صورت جامد – کیسه ۳۰ کیلوگرمی

کلسیم هیپوکلریت ضد باکتری موثر و قوی بیمارستانی

کلسیم هیپوکلریت یک ترکیب معدنی با فرمول Ca(ClO)2 است. این ماده اصلی محصولات تجاری به نام پودر سفید کننده، پودر کلر یا آهک کلر است که برای تصفیه آب و به عنوان ماده سفید کننده مورد استفاده قرار می گیرد. این ترکیب نسبتا پایدار است و نسبت به سدیم هیپوکلریت (سفید کننده مایع) کلر بیشتری دارد.

این محصول جامد و سفید رنگ است اگرچه نمونه های تجاری آن زرد رنگ به نظر می رسد. به دلیل تجزیه آهسته آن در هوای مرطوب بوی کلر می دهد. کلسیم هیپوکلریت در آب سخت محلول نیست و ترجیحا در آب نرم استفاده می شود. این محصول دارای دو حالت است: anhydrous و hydrous

مزایا کلسیم هیپوکلریت

  • واکنش سریع
  • نسبتا پایدار
  • ماندگاری بیشتر در صورت ذخیره‌سازی صحیح
  • مناسب برای تصفیه آب و فاضلاب
  • تشکیل مواد جانبی کمتر به دلیل استفاده کمتر

کلسیم هیپوکلریت

موارد استفاده کلسیم هیپوکلریت

  • پاک سازی استخرهای شنا
  • ضدعفونی آب آشامیدنی
  • اسید کننده معمولی در شیمی آلی
  • ضد قارچ و سفید کننده
  • ضد باکتری قوی (از بین برنده بو)
  • ضد عفونی کننده محیط های بیمارستانی
  • تهیه آب ژاول

بسته بندی کلسیم هیپوکلریت

حالت گرانول، پودری و قرص
گرانول این محصول به صورت بشکه های ۴۰، ۴۵ و ۵۰ کیلوگرمی عرضه می گردد.

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

ارسال سریع پیام

آشنایی با انواع مواد ضد عفونی کننده

حذف، غیر فعال سازی و یا کشتن میکروارگانیسم های مضر شامل باکتری ها، قارچ ها، مخمرها، اسپورها و… را می توان فرآیند ضدعفونی نامید. تخریب یا غیرفعال کردن میکروارگانیسم های مختلف بیماری زا منجر به متوقف کردن تولید مثل و رشد آن ها می شود. مواد گندزدا برای پاکیزگی سطوح غیر زنده و مواد ضدعفونی‌کننده برای بافت‌ها و موجودات زنده به کار می‌روند.

ادامه مطلب »
ازن و ضدعفونی

ازن و ضدعفونی

بهترین ضد عفونی کننده ها برای ویروس ها و مواد را باید جستجو کرد. چهار ماده فعال رایج در لیست ضد عفونی کننده های ثبت

ادامه مطلب »