Endüstriyel
Bir büyük endüstriyel uygulama, elektrokaplama çözeltilerinin saflaştırılması için metal kaplamada aktif karbon kullanımını içerir. Örneğin, parlak nikel kaplama çözeltilerinden organik safsızlıkları gidermek için ana saflaştırma tekniğidir. Kaplama çözümlerine, kaplama kalitelerini iyileştirmek ve parlaklık, pürüzsüzlük, süneklik vb. gibi özellikleri geliştirmek için çeşitli organik kimyasallar eklenir. Anodik oksidasyon ve katodik indirgemenin doğru akım ve elektrolitik reaksiyonları nedeniyle, organik katkı maddeleri istenmeyen bozulma ürünleri üretir. çözümde. Aşırı birikmeleri, kaplama kalitesini ve biriken metalin fiziksel özelliklerini olumsuz etkileyebilir. Aktif karbon işlemi bu tür safsızlıkları giderir ve kaplama performansını istenen seviyeye geri getirir.
Tıbbi
Aktif karbon, ağızdan alım sonrası zehirlenmeleri ve aşırı dozları tedavi etmek için kullanılır . Aktif karbon tabletleri veya kapsülleri, birçok ülkede ishal , hazımsızlık ve şişkinliği tedavi etmek için reçetesiz satılan bir ilaç olarak kullanılmaktadır . Bununla birlikte, aktif kömür, bağırsak gazı ve ishal üzerinde hiçbir etki göstermez ve normalde, aşındırıcı maddelerin, borik asidin, petrol ürünlerinin yutulmasından kaynaklanan zehirlenmelerde tıbbi olarak etkisizdir ve özellikle güçlü asitler veya bazlar , siyanür , demir zehirlenmelerine karşı etkisizdir. , lityum , arsenik, metanol , etanol veya etilen glikol . [9] Aktif karbon, bu kimyasalların insan vücuduna emilmesini engellemez. [10] Bir sağlık sisteminde ihtiyaç duyulan en güvenli ve en etkili ilaçlar olan Dünya Sağlık Örgütü’nün Temel İlaçlar Listesi’nde yer almaktadır . [11]
Yanlış uygulama (örn. akciğerlere ) , acil tıbbi tedavi başlatılmazsa bazen ölümcül olabilen pulmoner aspirasyon ile sonuçlanır. [12]
Analitik kimya
Aktif karbon, celite ile %50 w/w kombinasyonunda , mobil faz olarak etanol solüsyonları (%5-50 ) kullanılarak karbonhidratların (mono-, di-, tri- sakaritler ) düşük basınçlı kromatografik olarak ayrılmasında sabit faz olarak kullanılır . analitik veya hazırlayıcı protokoller.
Aktif karbon, dabigatran, apixaban, rivaroxaban ve edoxaban gibi doğrudan oral antikoagülanların (DOAC’lar) kan plazma örneklerinden çıkarılması için yararlıdır. [13] Bu amaçla, 1 ml DOAC numunelerinin işlenmesi için her biri 5 mg aktif karbon içeren “mini tabletler” haline getirilmiştir. Bu aktif karbonun kan pıhtılaşma faktörleri, heparin veya diğer birçok antikoagülan üzerinde etkisi olmadığı için [14] bu, bir plazma örneğinin, aksi takdirde DOAC’lardan etkilenen anormallikler için analiz edilmesini sağlar.
Çevre
Karbon adsorpsiyonunun hem sahada hem de endüstriyel işlemlerde hava veya su akışlarından kirleticilerin giderilmesinde çok sayıda uygulaması vardır, örneğin:
- dökülme temizleme
- Yeraltı suyu iyileştirme
- İçme suyu filtrasyonu
- Hava temizleme
- Boyama , kuru temizleme , benzin dağıtım işlemleri ve diğer işlemlerden elde edilen uçucu organik bileşikler
- Esnek paketleme , dönüştürme , kaplama ve diğer işlemlerden uçucu organik bileşiklerin geri kazanılması (çözücü geri kazanım sistemleri, SRU) . [15]
ABD’de 1974 Güvenli İçme Suyu Yasası’nın ilk uygulaması sırasında, EPA yetkilileri içme suyu arıtma sistemlerinin granüler aktif karbon kullanmasını gerektiren bir kural geliştirdi. Yüksek maliyeti nedeniyle, sözde GAC kuralı, Kaliforniya’daki en büyük su hizmetleri şirketleri de dahil olmak üzere su tedarik endüstrisinden ülke genelinde güçlü bir muhalefetle karşılaştı. Bu nedenle, ajans kuralı bir kenara koydu. [16] Aktif karbon filtrasyonu, çok fonksiyonlu doğası gereği etkili bir su arıtma yöntemidir. İlgili kirleticilere bağlı olarak belirtilen belirli aktif karbon filtrasyon yöntemleri ve ekipmanı türleri vardır. [17]
Aktif karbon ayrıca havadaki radon konsantrasyonunun ölçümü için de kullanılır.
Tarım
Aktif karbon (kömür), organik çiftçiler tarafından hem hayvancılık hem de şarap yapımında kullanılmasına izin verilen bir maddedir. Hayvancılıkta pestisit, hayvan yemi katkı maddesi, işleme yardımcısı, tarım dışı bileşen ve dezenfektan olarak kullanılmaktadır. [18] Organik şarap yapımında, beyaz üzüm konsantrelerinden kahverengi renk pigmentlerini adsorbe etmek için bir işleme maddesi olarak aktif karbon kullanımına izin verilir. [19] Bazen biochar olarak kullanılır .
Distile alkollü içecek arıtma
Aktif karbon filtreler (AC filtreler) renk, tat ve kokuyu etkileyebilecek organik safsızlıkların votka ve viskisini filtrelemek için kullanılabilir . Organik olarak saf olmayan bir votkayı aktif karbon filtreden uygun akış hızında geçirmek, koku ve tada göre değerlendirildiğinde aynı alkol içeriğine ve önemli ölçüde artan organik saflığa sahip votka ile sonuçlanacaktır. [ alıntı gerekli ]
Yakıt depolama
Çeşitli aktif karbonların doğal gazı [1] [2] ve hidrojen gazını depolama kabiliyetini test eden araştırmalar yapılmaktadır . [1] [2] Gözenekli malzeme, farklı gaz türleri için sünger gibi davranır. Gaz, Van der Waals kuvvetleri aracılığıyla karbon malzemeye çekilir . Bazı karbonlar, mol başına 5-10 kJ’lik bağ enerjisi elde edebilmiştir. Daha sonra gaz, daha yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında ve iş yapmak için yakıldığında veya bir hidrojen yakıt hücresinde kullanım için ekstrakte edilen hidrojen gazı durumunda desorbe edilebilir.. Aktif karbonlarda gaz depolama, çekici bir gaz depolama yöntemidir, çünkü gaz, araçlardaki hacimli yerleşik basınçlı tanklardan çok daha uygun olan düşük basınçlı, düşük kütleli, düşük hacimli bir ortamda depolanabilir. Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı , nano gözenekli karbon malzemelerin araştırma ve geliştirme alanında ulaşılması gereken belirli hedefler belirlemiştir. Tüm hedefler henüz karşılanmadı, ancak ALL-CRAFT programı da dahil olmak üzere çok sayıda kurum [1] [2] [20] bu umut verici alanda çalışmalarını sürdürüyor.
Gaz arıtma
Aktif karbonlu filtreler genellikle basınçlı hava ve gaz arıtmada yağ buharlarını, kokuyu ve havadaki diğer hidrokarbonları gidermek için kullanılır. En yaygın tasarımlar, filtre ortamının içine aktif karbonun gömülü olduğu 1 aşamalı veya 2 aşamalı filtreleme ilkesini kullanır.
Aktif karbon filtreler, nükleer kaynar su reaktör türbin kondansatöründen vakumlanan havadaki radyoaktif gazları tutmak için kullanılır. Büyük kömür yatakları bu gazları emer ve hızla radyoaktif olmayan katı türlere bozunurken onları tutar. Filtrelenmiş hava geçerken, katılar kömür parçacıklarında tutulur.
Kimyasal arıtma
Aktif karbon, istenmeyen renkli organik safsızlıklar içeren organik moleküllerin çözeltilerini saflaştırmak için laboratuvar ölçeğinde yaygın olarak kullanılır.
Aktif karbon üzerinde filtreleme, aynı amaç için büyük ölçekli ince kimyasal ve farmasötik işlemlerde kullanılır. Karbon ya çözelti ile karıştırılır, sonra süzülür ya da bir filtrede hareketsiz hale getirilir.
Cıva temizleme
Genellikle kükürt [21] veya iyot ile aşılanmış aktif karbon, kömürle çalışan elektrik santrallerinden , tıbbi yakma fırınlarından ve kuyu başındaki doğal gazdan gelen cıva emisyonlarını yakalamak için yaygın olarak kullanılır . Bu karbon, kg başına 4,00 ABD Dolarından fazlaya mal olan özel bir üründür. [ alıntı gerekli ]
Genellikle geri dönüştürülmediği için cıva yüklü aktif karbon, bir imha ikilemi sunar. [22] Aktif karbon 260 ppm’den daha az cıva içeriyorsa, Amerika Birleşik Devletleri federal düzenlemeleri, depolama için stabilize edilmesine (örneğin, beton içinde tutulmasına) izin verir. [ alıntı gerekli ] Bununla birlikte, 260 ppm’den fazla içeren atıklar yüksek cıva alt kategorisinde kabul edilir ve depolamadan men edilir (Arazi Yasağı Kuralı). [ alıntı gerekli ] Bu malzeme şu anda depolarda ve terk edilmiş derin madenlerde yılda tahmini 100 ton oranında birikiyor. [ alıntı gerekli ]
Cıva yüklü aktif karbonun atılması sorunu Amerika Birleşik Devletleri’ne özgü değildir. Hollanda’da, bu cıva büyük ölçüde geri kazanılır [ kaynak belirtilmeli ] ve aktif karbon tamamen yakılarak atılır ve karbondioksit (CO 2 ) oluşur.
Gıda katkı maddesi
Aktif, gıda sınıfı kömür , 2016 yılında bir gıda trendi haline geldi ve sosisli sandviç, dondurma, pizza tabanı ve simit gibi ürünlere “hafif dumanlı” bir tat ve koyu bir renk vermek için bir katkı maddesi olarak kullanıldı. [23] Doğum kontrol hapları ve antidepresanlar da dahil olmak üzere ilaç kullanan kişilerin [24] , ilacı etkisiz hale getirebileceği için aktif kömür boyası kullanan yeni yiyecek veya içeceklerden kaçınmaları önerilir. [25]