کربن فعال، ماده ای است که در بیش از 2500 محصول صنعتی و تجاری به کار رفته است. بیشتر مراکز تصفیه فاضلاب از این ماده برای تصفیه آب و گازهای متصاعد شده در این تأسیسات استفاده می کنند.

کربن فعال یک ماده جامد جذب کننده خنثی است که عموماً برای جداسازی آلاینده های مختلف از آب و نیز گازهای فرآیندی استفاده می شود. کربن فعال از موادی تولید می شود که در ساختار آنها کربن به کار رفته باشد که متداولترین آنها عبارتند از پوسته نارگیل، مواد زغالی ، چوب و سایر مواد مشابه.

در اینجا لازمست تا به تفاوت ظریف بین دو نوع “جذب” اشاره ای کنیم. جذب مواد توسط مواد جاذب از دو روش انجام میگیرد. یک روش، از طریق نفوذ ماده در داخل ماده جاذب صورت میگیرد که Absorption نام دارد. در روش دیگر، در واقع ماده جذب شونده، روی سطح ماده جاذب چسبیده و “جذب سطحی” اتفاق می افتد که به آن Adsorption می گویند. از آنجا که وازه انگلیسی این دو نوع روش جذب، بسیار به هم شبیه هستند، باید به آنها دقت نمود تا اشتباهاً استفاده نشوند. مکانیزم جذب در کربن فعال، جذب سطحی (Adsorption) است.

کربن فعال یک ماده متخلخل ارزان و در دسترس برای جذب مواد است. ساختار آن بگونه ای است که به ازای هر گرم سطح بسیار زیادی برای جذب نسبت به سایر مواد ایجاد می کند. برای آنکه درک بهتری از این موضوع داشته باشید، جالب است که بدانید یک قاشق چایخوری کربن فعال، سطحی بیش از مساحت یک زمین فوتبال برای جذب ایجاد می کند!

بواسطه همین ویژگی در کربن فعال است که از این ماده به وفور برای حذف کلر، طعم، بو، رنگ و حتی برخی مواد سمی از آب استفاده می شود. این جذب به واسطه فعل و انفعالی است که بین این مواد و سطح گرافیتی کربن روی می دهد. کربن فعال با باردار کردن موادی که به آن می چسبند، باعث چسبیده شدن سایر مواد به آنها شده و باعث جدا شدن آنها از مایع و چسبیده شدن به سطح کربن می شود.

تولید کنندگان کربن فعال، از مواد اولیه و فرایندهای مختلفی برای ساخت این محصول استفاد می کنند. شکل زیر نشاندهنده ساختار کلی میکروسکوپی انواع مختلف کربن فعال که تولید می شوند، میباشد. این شکل، ساختار مولکولی سه نوع ماده متداول مورد استفاده در تولید کربن فعال شامل چوب، مواد زغالی و پوسته نارگیل را نشان می دهد.