Quais são os elementos -chave da filtração de carbono ativada?

A eficácia da filtração de carbono ativada depende principalmente da adsorção. Quando a água flui através do bloco de carbono poroso, os contaminantes dissolvidos na água são desenhados e presos na extensa área de superfície do carbono, enquanto a água purificada passa.

Outro fator crucial é a estrutura dos poros. O "volume total de poros" mede a área da superfície interna por grama de carbono ativado - geralmente, maior esse volume (com poros de tamanho apropriado), melhor o desempenho da filtração.

A ativação do carbono envolve um processo de oxidação cuidadosamente gerenciado. Ao expor o carbono a alto - vapor de temperatura, sua porosidade interna é significativamente aprimorada. Enquanto os materiais baseados em carbono - contêm naturalmente poros, esse tratamento a vapor amplifica sua porosidade exponencialmente. Por exemplo, os materiais de carbono comuns normalmente têm uma área de superfície de 10 a 15 metros quadrados por grama, mas após a ativação, isso pode se expandir para 1.000-1.200 metros quadrados por grama.

O carbono ativado contém poros de dimensões variadas, cada tamanho desempenhando um papel crucial na captura de diferentes contaminantes à medida que a água flui. A estrutura de poros diversificada cria uma ampla área de superfície interna que guia a água através de uma intrincada rede de cavidades, variando de aberturas microscópicas a relativamente grandes. Os poros menores medem sob 2 nanômetros (um nanômetro é um - bilhão de um metro), enquanto os poros de tamanho médio -} abrangem 2 a 50 nanômetros. Os maiores poros se estendem de 50 a 2.000 nanômetros, com 1.000 nanômetros igual a um micrômetro.

A adsorção de contaminantes dissolvidos por carbono ativado ocorre através de diferentes mecanismos. Alguns poluentes são inerentemente hidrofóbicos, o que significa que eles naturalmente repelem a água e, portanto, são mais prontamente desenhados para a superfície do carbono. Em outros casos, certas moléculas podem ter uma afinidade natural por materiais de carbono. Freqüentemente, ambas as forças atraentes trabalham simultaneamente para aprimorar o processo de filtração.

A natureza hidrofóbica dos poluentes orgânicos desempenha um papel crucial na filtração de carbono ativada. Como a maioria dos contaminantes orgânicos transportados pela água repele moléculas de água altamente polar, mas prontamente aderem às superfícies de carbono polar não -}, o carbono ativado se mostra excepcionalmente eficaz na captura de compostos orgânicos voláteis, desinfecções em busca de produtos químicos agrícolas, como herbicídeos e pesticidores que seriam de outra forma.