Adsorpsi Karbon Aktif

Karbon aktif adsorpsi

Adsorpsi adalah proses di mana padatan yang digunakan untuk menghapus zat terlarut dari air . Dalam proses ini karbon aktif padat . Karbon aktif diproduksi khusus sehingga mencapai permukaan internal yang sangat besar ( antara 500-1500 m2 / g ) . Ini permukaan internal yang besar membuat yang ideal karbon aktif untuk adsorpsi . Karbon aktif datang dalam dua variasi : Powder Activated Carbon ( PAC ) dan Granular Activated Carbon ( GAC ) . Versi GAC banyak digunakan dalam pengolahan air , dapat menyerap zat larut berikut :
Karbon Aktif Datasheet

    Adsorpsi organik , zat non - polar seperti :
        pencahar
        BTEX
        Aromatik hidrokarbon poli ( PAC )
        ( Chloride ) fenol
    Adsorpsi terhalogenasi substansi : I, Br , Cl , H en F
    bau
    rasa
    ragi
    Berbagai produk fermentasi
    Zat non - polar ( Zat yang non larut dalam air )

Contoh dari karbon aktif dalam proses yang berbeda :

    Pemurnian air tanah
    The de - klorinasi air proses
    Pemurnian air untuk kolam renang
    Polishing diperlakukan limbah

Proses Deskripsi :
Air dipompa dalam kolom yang berisi karbon aktif, air ini meninggalkan kolom melalui sistem pengeringan . Kegiatan kolom karbon aktif tergantung pada suhu dan sifat zat . Air melewati kolom terus-menerus, yang memberikan akumulasi zat dalam filter . Untuk alasan bahwa filter perlu mengganti secara berkala . Sebuah filter yang digunakan dapat diregenerasi dengan cara yang berbeda , butiran karbon dapat diregenerasi dengan mudah dengan mengoksidasi bahan organik . Efisiensi dari karbon aktif berkurang 5-10 % 1 ) . Sebuah bagian kecil dari karbon aktif hancur selama proses regenerasi dan harus diganti . Jika Anda bekerja dengan kolom yang berbeda dalam seri , Anda dapat memastikan bahwa Anda tidak akan memiliki kelelahan total sistem pemurnian Anda .Deskripsi adsorpsi :
Molekul dari fasa gas atau cairan akan dilampirkan dengan cara fisik ke permukaan , dalam hal ini permukaan dari karbon aktif. Proses adsorpsi berlangsung dalam tiga langkah :

    Makro transportasi : Pergerakan bahan organik melalui sistem makro - pori karbon aktif ( makro - pori > 50nm )
    Micro transportasi : Pergerakan bahan organik melalui sistem meso - pori dan mikro - pori karbon aktif ( micro - pori < 2nm , meso - pori 2 - 50nm )
    Penyerapan : Lampiran fisik bahan organik pada permukaan karbon aktif dalam meso - pori dan mikro - pori dari karbon aktif
Tingkat aktivitas adsorpsi didasarkan pada konsentrasi zat dalam air , suhu dan polaritas zat. Sebuah substansi polar ( = zat yang larut baik dalam air ) tidak dapat atau parah dihapus oleh karbon aktif , zat non-polar dapat dihilangkan sepenuhnya oleh karbon aktif. Setiap jenis karbon memiliki sendiri adsorpsi isoterm ( lihat gambar 1 ) dan dalam bisnis pengolahan air isoterm ini pasti dengan fungsi Freundlich

.Fungsi Freundlich :x / m = terserap zat karbon aktif per gramCe = perbedaan konsentrasi ( antara sebelum dan sesudah )Kf , n = konstanta spesifik
Kurva kedua dari karbon aktif ( lihat gambar 2 ) menunjukkan melelahkan filter. Biasanya kita menempatkan unit UV - disinfections setelah kolom karbon aktif.Apa perbedaan antara adsorpsi dan penyerapan ?
Ketika suatu zat menempel ke permukaan yang disebut adsorpsi , adalah hal ini substansi yang melekat pada permukaan internal karbon aktif. Ketika zat diserap di berbagai media itu disebut penyerapan . Ketika gas diambil dalam suatu larutan disebut penyerapan . memberikan adsorpsi isoterm khusus untuk karbon aktif. Pada sumbu horisontal Anda dapat menemukan konsentrasi dan pada sumbu vertikal Anda dapat menemukan jumlah yang diperlukan karbon . Anda dapat menggunakan jenis angka untuk mengoptimalkan Anda kolom .

Gambar 2 bercerita tentang kelelahan selama penggunaan Anda kolom . Titik C3 kolom mulai pecah dan palung dekat C4 kolom Anda tidak memurnikan lagi . Antara titik C3 dan C4 yang Anda butuhkan untuk menumbuhkan Anda kolom .

Faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja karbon aktif dalam air :

    Jenis senyawa yang akan dihapus . Senyawa dengan berat molekul tinggi dan kelarutan rendah lebih baik diserap .
    Konsentrasi senyawa yang akan dihapus . Konsentrasi yang lebih tinggi , semakin tinggi konsumsi karbon.
    Kehadiran senyawa organik lain yang akan bersaing untuk situs adsorpsi tersedia.
    PH dari aliran limbah . Misalnya , senyawa asam lebih baik dihapus pada pH rendah .
Menurut ini kita dapat mengklasifikasikan beberapa bahan kimia dengan probabilitas mereka yang efisien diserap oleh karbon aktif dalam air :

1 - Kimia dengan probabilitas yang tinggi sekali diserap oleh karbon aktif:

2,4-D	Deisopropyltatrazine	Linuron
Alachlor	Desethylatrazine	Malathion
Aldrin	Demeton-O	MCPA
Anthracene	Di-n-butylphthalate	Mecoprop
Atrazine	1,2-Dichlorobenzene	Metazachlor
Azinphos-ethyl	1,3-Dichlorobenzene	2-Methyl benzenamine
Bentazone	1,4-Dichlorobenzene	Methyl naphthalene
Biphenil	2,4-Dichlorocresol	2-Methylbutane
2,2-Bipyridine	2,5-Dichlorophenol	Monuron
Bis(2-Ethylhexyl)Phthalate	3,6-Dichlorophenol	Napthalene
Bromacil	2,4-Dichlorophenoxy	Nitrobenzene
Bromodichloromethane	Dieldrin	m-Nitrophenol
p-Bromophenol	Diethylphthalate	o-Nitrophenol
Butylbenzene	2,4-Dinitrocresol	p-Nitrophenol
Calcium Hypochloryte	2,4-Dinitrotoluene	Ozone
Carbofuran	2,6-Dinitrotoluene	Parathion
Chlorine	Diuron	Pentachlorophenol
Chlorine dioxide	Endosulfan	Propazine
Chlorobenzene	Endrin	Simazine
4-Chloro-2-nitrotoluene	Ethylbenzene	Terbutryn
2-Chlorophenol	Hezachlorobenzene	Tetrachloroethylene
Chlorotoluene	Hezachlorobutadiene	Triclopyr
Chrysene	Hexane	1,3,5-Trimethylbenzene
m-Cresol	Isodrin	m-Xylene
Cyanazine	Isooctane	o-Xylene
Cyclohexane	Isoproturon	p-Xylene
DDT	Lindane	2,4-Xylenol

2.- Chemicals with high probability of being adsorbed by active carbon:

Aniline	Dibromo-3-chloropropane	1-Pentanol
Benzene	Dibromochloromethane	Phenol
Benzyl alcohol	1,1-Dichloroethylene	Phenylalanine
Benzoic acid	cis-1,2- Dichloroethylene	o-Phthalic acid
Bis(2-chloroethyl) ether	trans-1,2- Dichloroethylene	Styrene
Bromodichloromethane	1,2-Dichloropropane	1,1,2,2-Tetrachloroethane
Bromoform	Ethylene	Toluene
Carbon tetrachloride	Hydroquinone	1,1,1-Trichloroethane
1-Chloropropane	Methyl Isobutyl Ketone	Trichloroethylene
Chlorotoluron	4-Methylbenzenamine	Vinyl acetate

3.- Chemicals with moderate probability of being adsorbed by active carbon*:

Acetic acid	Dimethoate	Methionine
Acrylamide	Ethyl acetate	Methyl-tert-butyl ether
Chloroethane	Ethyl ether	Methyl ethyl ketone
Chloroform	Freon 11	Pyridine
1,1-Dichloroethane	Freon 113	1,1,2-Trichloroethane
1,2-Dichloroethane	Freon 12	Vinyl chloride
1,3-Dichloropropene	Glyphosate
Dikegulac	Imazypur

* (Untuk ini kimia karbon aktif hanya efektif dalam kasus tertentu).

4 -. Kimia yang adsorpsi dengan karbon aktif tidak mungkin efektif. Namun mungkin layak dalam kasus-kasus tertentu seperti untuk aliran rendah atau konsentrasi:

Acetone	Methylene chloride
Acetonitrile	1-Propanol
Acrylonitrile	Propionitrile
Dimethylformaldehyde	Propylene
1,4-Dioxane	Tetrahydrofuran
Isopropyl alcohol	Urea
Methyl chloride