ما دراین پست قصد داریم یک راهنمای کامل انتخاب و خرید کربن فعال ( گرید خوراکی و غیر خوراکی) به همراه بررسی قیمت کربن فعال در بازار را ارائه دهیم. همانطور که می دانید کربن فعال در بسیاری از صنایع آب و فاضلاب، کشاورزی، داروسازی و ... مورد استفاده قرار می گیرد. نکته مهم این است که بتوانید کربن اکتیو مناسب و مرتبط با صنعت خود را پیدا کنید. در ادامه ما راهکارهای موثری را برای انتخاب و خرید کربن فعال اعم از گرید خوراکی و غیر خوراکی به همراه بررسی قیمت کربن فعال ارائه کرده ایم.

بررسی قیمت کربن اکتیو خارجی 

قیمت کربن اکتیو خارجی از برندهای مختلف در بازار ایران متفاوت است اما معروف ترین برند کربن فعال خارجی جاکوبی است. معمولاً قیمت کربن اکتیو جاکوبی اصل سوئد از 197 هزار تومان شروع می شود تا محدوده 400 هزار تومان می باشد. این تغییرات با نوع جاکوبی که می تواند کربن اکتیو جاکوبی 1000 تا کربن اکتیو جاکوبی 6000 باشد متفاوت است. علاوه بر این، کربن اکتیو جاکوبی توسط دو شرکت چینی و سوئدی تولید می شود که تولیدات آنها شبیه هم نیست. کربن اکتیو های جاکوبی چین ضعیف تر و بالاطبع ارازن ترهستند و شکنندگی بیشتری دارند. این در حالی است که کربن اکتیو جاکوبی سوئد استقامت بیشتری دارد و عملکرد آن بهتر است. به همین دلیل قیمت بیشتری دارد. معمولاً قیمت کربن اکتیو جاکوبی چین مدل 1000 به ازای هر کیلو در محدوده 120 تا 140 هزار تومان می باشد و کربن فعال جاکوبی چین مدل 6000 به ازای هر کیلو در محدوده قیمت 270 تا 300 هزار تومان می باشد. توجه داشته باشید قیمت کربن اکتیو در بازار ایران تحت عوامل مختلف می تواند متفاوت باشد. برخی از این عوامل عبارتند از: نوسانات ارز، واسطه گری، قوانین گمرک، برند چینی یا سوئدی، ایرانی و ... هر کدام از این موارد می تواند قیمت کربن فعال را در بازار تحت تاثیر قرار دهد.

13 نکته مهم برای انتخاب و خرید کربن اکتیو 

برای انتخاب کربن اکتیو باید به نکات زیر توجه ویژه ای داشته باشید. علاوه بر این قبل از خرید کربن فعال باید حوزه فعالیت و صنعت خود را به دقت مورد بررسی قرار دهید. برخی از این نکات عبارتند از:

• بررسی میزان سطح جذب کربن بر اساس (BET)

Brunauer – Emmett – Teller (BET)، یک روش استاندارد برای اندازه‌گیری ویژگی‌های سطحی کربن فعال است. BET به معنی "برانگیختن نظریه برای اندازه‌گیری سطح" است. این متد برای تعیین مساحت سطح داخلی کربن فعال و همچنین تعیین مساحت سطح خالی و توپولوژی سطح مواد جاذب استفاده می‌شود.

آنالیز BET یکی از روش های اندازه گیری فیزیکی برای بررسی میزان جذب مولکول‌ های گاز روی سطح جامد است. این آنالیز مشخص می کند تعیین سطح مخصوص و بررسی تخلخل های سطحی در کربن فعال چقدر است. در این فرآیند از جذب مولکول‌های گاز نیتروژن به عنوان مولکول آزمایشی بر روی سطح کربن فعال استفاده می‌شود. نتایج به دست آمده از این روش اطلاعات مفیدی را دربارهٔ ویژگی‌های سطحی کربن فعال فراهم می‌کند، از جمله مساحت سطح داخلی کربن فعال، ظرفیت جذب و ویژگی‌های سطحی و ... است.

از این رو هرچه سطح حفره ها بیشتر باشد ، تعداد مکان‏های جذب بیشتر خواهد بود و میزان گاز جذب شده روی سطح نیز افزایش می‌یابد. با اندازه‌گیری میزان گاز جذب شده روی سطح می‌توان میزان سطح ماده را اندازه گیری کرد. کربن فعال دارای مقادیر سطح ویژه مختلف از 500 تا 1500 m2/g می‏‏باشند.

• میزان تخلخل (Porosity)

این میزان در اصل حجم فضای توخالی نسبت به حجم کل را نمایش می‌دهد. معمولاً مقادیر ان بین صفر تا 100 درصد تغییر می‌کند. کربن های اکتیو جامد دارای حفره هایی هستند که به ان تخلخل گفته می شود و بر اساس اندازه، نوع و شکل دسته بنید می شوند. توجه داشته باشید هرچقدر میزان تخلخل و تعداد منافذ کربن فعال بیشتر باشد بدان معنی است که کربن اکتیو فعال‏ تر و بهتر عمل می کند. علاوه بر این، شکل و ابعاد سوراخ‏ های منافذ کربن اکتیو در میزان جذب موثر هستند.

• سایز و اندازه منافذ

مشخص کردن اندازه منافذ کربن فعال می تواند یک راهکار موثر برای تشخیص میزان جذب و خصوصیات کربن باشد. بر اساس استاندارد (IUPAC) معمولاً با توجه به ابعاد حفره ها آنها به چندین دسته تقسیم می شوند. حفره هایی با قطر کوچک‌تر از 2 نانومتر را  میکروحفره (Micro porosity) می نامند. حفره‌هایی با قطر بین 2 تا 50 نانومتر با نام مزوحفره (Meso porosity) می شناسند و حفره‌هایی با قطر بزرگ‎تر از 50 نانومتر ماکروحفره (Macro porosity) نامیده می شوند.

طبقه بندی حفره های متخلخل بر اساس شکل هندسی عبارتند از:

• استوانه ‌ای
• مخروط ناقص
• لایه ‌ای
• قطره‌ ای
• چاهکی

توجه داشته باشید برای انتخاب کربن اکتیو با منافذ ریز Micropores به منظور تصفیه فاز گازی و جذب مواد و کربن اکتیو با منافذ متوسط و درشت mesopores برای فاز مایع و جا به جایی موادمورد استفاده قرار می گیرد.

• دانه بندی کربن اکتیو (Particle Size)

کربن اکتیو دراشکال مختلف در بازار موجود است از جمله: به صورت پودر ،گرانول، میله ای که در واقع ذرات کوچکتر کربن اکتیو عملکرد بهتری دارند ولی در عین حال باعث افت فشار در تجهیزات یا فیلتر‏ها می شوند. به همین دلیل، برای انتخاب کربن اکتیو مناسب باید کوچکترین اندازه ذرات کربن اکتیو قابل استفاده با در نظر گرفتن کمترین افت فشار مجاز باشد و در زمان خرید کربن فعال هر دو پارامتر بررسی شود.

• سختی یا سخت بودن کربن فعال (Hardness)

سخت بودن کربن فعال یکی از فاکتورهای مهم برای خریداران است. زیرا در صورت شکنندگی در زمان حمل و نقل بسیاری از آنها تخریب و غیر قابل استفاده می شود. علاوه بر این، کربن فعال با داشتن سختی مناسب می تواند در زمان استفاده مشکلی ایجاد نمی کنند و از استحکام کافی برخوردارهستند این در حالی است که کربن های ضعیف می توانند در زمان استفاده  خرد شده و باعث افت فشار در فیلترها و باعث آسیب به پمپ و سایر تجهیزات شوند.

• اسیدیته (pH)

یکی از خصوصیات مهم کربن فعال میزان اسیدیته یا ( pH) آن است. توجه به این خاصیت در فرآیند جذب و نگهداری مواد جذب شده بر روی سطح کربن اکتیو موثر است.

• وزن مخصوص کربن فعال (Density)

وزن مخصوص کربن اکتیو اعم از گرید خوراکی و غیر خوراکی تولید شده عبارت است از وزن کربن اکتیو در واحد حجم آن و بر حسب g/cm3 یا Kg/m3 می باشد. وزن مخصوص کربن فعال به دو چیز وابسته است اول اینکه نوع ماده اولی ه‏ای که در ساخت آن مورد استفاده قرار گرفته است و دوم در فرآیندهایی که از کربن فعال توسط آن تشکیل شده است.

• توجه به عدد یدی (Iodine Number/Adsorption)

یکی از فاکتورهای مهم برای انتخاب کربن فعال عدد یدی است که یکی از مشخصات فیزیکی کربن اکتیو می‌باشد. عدد یدی در واقع مقدار ید مصرفی توسط یک گرم از یک ماده می‌باشد. این عدد برای کربن اکتیو نشانه میزان فعالیت این ماده و دسترسی حفرات آن برای جذب مواد می‌باشد. به بیان سادهتر، هر چقدر عدد یدی بالاتر باشد بدین معنی است که فعالیت زغال فعال برای جذب مواد با وزن مولکولی کمتر و با قطر کمتر، بیشتر است. این عدد معمولا به صورت واحد میلی گرم عنصر ید جذب شده به ازای هر گرم از کربن اکتیو (mg/g) محاسبه می‌شود و محدوده‌ای بین ۱۲۰۰-۵۰۰ دارد. برای صنایع تصفیه آب بهترین انتخاب کربن فعال بر اساس عدد یدی در بازه mg/g 600 -1000 می باشد.

• خاکستر(Ash Content)

یکی از فاکترهای مهم برای انتخاب و خرید کربن فعال در نظر گرفتن  “مقدار خاکستر” است. مقدار خاکستر دقیقاً  بستگی به ماده اولیه و یا سازنده مورد استفاده برای تولید کربن فعال دارد. همانطور که می دانید کربن های فعال می توانند بر پایه های مختلف تولید شود. برخی از باقی مانده گیاهان مانند پوسته نارگیل، پوسته پسته و ... و برخی دیگر بر اساس زغال سنگ و مواد غیر خوراکی می باشند.

• میزان جذب متیل بلو (Methylene Blue)

در برخی از کربن‌ها ساختار مزوپور (نیمه متخلخل) را دارا می باشند. این ساختار کمک می کند که مولکول‌های با اندازه متوسط نظیر مولکول جوهر متیل بلو را جذب کند و با واحدهای مختلفی همانند mg/g اندازه گیری می‌شوند. این پارامتر برای کربن فعال در محدوده ۲۸۰-۱۱۰ mg/g گزارش شده است.

• رطوبت (Moisture Content)

در اصل این پارامترنشان دهنده مقدار آبی است که در شرایط نرمال به صورت فیزیکی با کربن فعال پیوند برقرار کرده است. حد مجاز برای مقدار رطوبت در کربن اکتیو در محدوده 3 – 8 % می باشد.

• شناخت منبع و پایه کربن فعال

برای اینکه بتوانید انتخاب درست تری برای خرید کربن فعال داشته باشید باید اطلاعات کافی در مورد منبع و پایه آن داشته باشید. برخی تصور می کنند که همه کربن ها یکسان هستند. برای کاربردهای مختلف، تفاوت‌های قابل‌ توجهی بین کربن‌های فعال مبتنی بر چوب، نارگیل یا زغال سنگ وجود دارد. انتخاب مناسب پایه مهم است زیرا هر پایه، ساختار منافذ و خصوصیات خاصی دارد که مستقیماً بر خروجی یا عملکرد تأثیر می گذارد. برخی از کربن ها با پایه خاص در یک کاربرد خاص بهتر از دیگران عمل می کنند و یا نسبت به بقیه قیمت مناسب و مقرون به صرفه تری دارند.

• فرآیند تولید

شاید در نگاه اول فرآیند تولید کربن فعال چندان مهم نباشد. اما پای عمل فرآیندهای فعال سازی کربن می توانند تاثیرات زیادی در میزان سطح جذب و کیفیت آن داشته باشند. به صورت کلی دو نوع فرآیند فعال سازی داریم. فرآیند فعال سازی فیزیکی و شیمیایی که هر کدام از این روش ها مزایا و معایب خودشان را دارند و برای کاربرد خاص موثر تر هستند.

فعال‌سازی فیزیکی در این روش، کربن زغالی به دمای بالا (حدود 800-900 درجه سانتی‌گراد) و تحت شرایط اکسیژن کم (محیطی که اکسیژن به آن دسترسی کمی داشته باشد) قرار داده می‌شود. این فرایند باعث ایجاد سوراخ‌هایی در ساختار کربن می‌شود که سطح ویژه بیشتر و قابلیت جذب بیشتری را به کربن می‌بخشد.

فعال‌سازی شیمیایی این روش شامل کربن زغالی با اسیدها یا با احتراق محدود (شرایطی که اکسیژن محدود وجود دارد) است. این فرایند باعث ایجاد گروه‌های عاملی و افزایش ویژگی‌های جذبی و شیمیایی کربن می‌شود.

بهترین برند کربن اکتیو در بازار ایران 

یکی از بهترین برندهای کربن اکتیو در ایران برند جاکوبی است. با توجه به اینکه ایران نیز تولید کننده کربن فعال می باشد اما به دلیل کیفیت بالاتر و تنوع بیشتر افرد در صنایع حساس ترجیح می دهند از کربن اکتیو جاکوبی استفاده کنند.

بررسی قیمت و هزینه کربن فعال ایرانی 

قیمت کربن فعال ایرانی بر اساس اینکه پایه های کربن فعال متفاوت است می تواند تغییر کند. بیشتر کربن های فعال ایرانی به شکل پودری و خوراکی هستند. این کربن ها اغلب به صورت فرآیند فیزیکی تولید می شوند و برای برخی صنایع مقرون به صرفه و مناسب هستند. بسته به نوع پایه کربن فعال، پودری یا گرانولی می تواند قیمت متغیر باشد. برخی از تولید کنندگان کربن فعال ایرانی، کربن اکتیو ایرانی پارس است. کربن اکتیو ایرانی پارس توانسته کیفیت قابل قبولی برای صنایع مختلف ارائه دهد و بیشتر کربن فعال گرید خوراکی است. قیمت کربن اکتیو ایرانی پارس بین محدوده 80 تا 200 هزار تومان قیمت گذاری می شود. بسته به نوع (پودری، گرانولی) و پایه کربن مورد نظر شما قیمت می تواند متفاوت باشد.