Јаглен од кокосови школи во споредба со активен јаглен од битуме
Извадок од статијата на Кен Шефер и Роберт Потвора
Филтерскиот медиум од активен јаглен (АЈ) редовно се употребува во во системите за пречистување на вода. Видот на материјалот употребен за производство на АЈ има големо влијание врз неговите карактеристики. Двата најчесто употребувани материјали за производство на АЈ се: кокосови школки и битуменски јаглен. АЈ добиен од кокосови школки најмногу содржи микро пори. Микро порите се дефинирани како пори помали од 20 ангстеми (2нм) во дијаметар. АЈ произведен од битуменски јаглен има помал број микро пори а поголем број на мезо пори и макро пори. Мезо порите се со големини помеѓу 20 и 500 ангсреми (2-50нм) а макро порите се со димензии поголеми од 500 ангстреми (50нм) погледнете ја табела 1
Табела 1.
| Вид на пори | големина на пори |
| Микро пори | < 2 nm |
| Мезо пори | 2 – 50 nm |
| Макро пори | > 50 nm |
Електронски скенираните микрографи (SEM) покажани на слика 1 беа снимени со 1000 кратно зголемување. При вакво зголемување, може да се види дека кај АЈ од кокосови школки преовладуваат микропорите.
Слика 1
Јаглен добиен од кокосови школки Јаглен добиен од битумен
Волуменот на порите, помеѓу порите со различните големини се мери преку резултатот од волуменот на адсопрпцијата на азот и преку резултатот од волуменот на пробив на жива низ порите. Резултатите од волуменот на адсорпција на азот и волуменот на проток на жива може да се претстават дијаграмски. Погледни слика 2.
Квантитетот на микро порите присутни во АЈ од кокосови школки е за околу 50 проценти поголем од АЈ добиен од битумен. Најчестата метода која се користи за да се направи разлика во волуменот на порите е ASTM D 4607, Стандарден Тест Метода за Определување на Јодниот Број на Активниот Јаглен, АSTM International.
Во табела 2 направена е споредба на јодните броеви и на други важни својства на активниот јаглен добиен од кокосови школки и на активниот јаглен добиен од битумен.
Распоред на волуменот на порите
Поголемиот волумен на микропори (отсликан преку поголемиот јоден број) во АЈ од кокосови школки значи дека тие имаат многу поголем капацитет да адсорбираат мали молекули, какви што се испраливите органски хемикалии (ИОХ). Поголемиот капацитет пак значи дека АЈ од кокосови школки ќе трае подолго пред да има потреба од негова замена.
Табела 2
| Основен материјал | Јаглен од кокосови школки | Јаглен од битумен |
| Јоден број(mg/g) | 1100 – 1300 | 850 – 1000 |
| Вкупно пепел (проценти) | Помал од 3 | 8 – 15 (5 – 7 при миење со киселина) |
| Тврдост | 98-99 | 85-90 |
Третирање на ИОХ
Во испраливите органски хемикалии спаѓаат повеќето нуспроизводи при дезинфекција како што се трихалометаните (ТХМ) и други ИОХ загадувачи како што е трихлороетиленот (ТХЕ). Многу VOC имаат мала молекулска маса најчесто помала од 200 и имаат слаба растворливост во вода. За да го измериме теоретскиот капацитет на заситување со ИОХ беа измерени изотерми за адсорпцијата на јагленот,на активниот јаглен добиен од кокосови школки и на јагленот добиен од битумен. Резултатите за бензен во вода се прикажани на слика 3.
Слика бе.3 Изотерми на адсорпција на бензенот
За сите концентрации на бензен во вода, капацитетите на заситеност со бензен на АЈ доби
ен од кокосови школки беа повисоки. Во колоната 2 од табела 3 се сумирани изотермните резултати за концентрација на бензен во вода од 10 ppb (pieces per billion – делови во милијарда). АЈ добиен од кокосови школки имаше капацитет на заситување поголем за скоро 2 пати од АЈ добиен од битумен, 11 mg од бензен на 1грам од АЈ добин од кокосови школки наспроти 6 mg од бензен на 1 грам од АЈ добиен од битумен. Колоната 3 во табела 3 ја пресметува искористеноста (потрошувачката) на јагленот врз основа на овој капацитет на заситеност при проток на бензен од 10 ppb.
Табела 3 Бензен при 10 ppb
| Вид на јаглен | Капацитет на јагленот mg/gram C | Искористување на јагленот фунта C/1,000 галони. | Цена на јагленот
₵/1,000 галон. |
| Кокосови школки CR1230C | 11 | 0,0076 | 0,64 |
| Битуменски јаглен CR1230B-AW | 6 | 0,014 | 1,7 |
Количеството на АЈ од кокосови школки потрошено за секои 1000 галони третирана вода е 0,0076 фунти во споредба со 0,014 фунти од битуменскиот активен јаглен. Потоа беше пресметана цената на потрошениот јаглен за секои 1000 галони третирана вода (погледни во колона 4 од табела 3). Беа споредувани цената на битуменски активен јаглен измиен со киселина и цената на неизмиениот активен јаглен од кокосови школки. Беше избран битуменски активен јаглен измиен со киселина бидејќи неизмиенито со киселина битуменски јаглен содржи три пати повеќе пепел и нечистотии во споредба со неизмиениот активен јаглен од кокосови школки. Измиениот со киселина АЈ од битумен содржи 2 пати повеќе пепел во споредба со низмиениот со киселина АЈ од кокосови школки. Во колоната 4, трошоците за третман се три пати повисоки (со измиениот битуменски АЈ споредени со неизмиениот со киселина АЈ од кокосови школки), што покажува значајна заштеда со АЈ од кокосови школки.Предноста во капацитетот која ја покажа АЈ од кокосови школки не секогаш може да се воочи во целост. Други органски соединенија како соединенија кои содржат само органски јаглерод ќе го намалат капацитетот на заситување со ИОХ до одредена мера. Исто така при периоди кога контактот на водата со филтерот од АЈ е намален или воопшто го нема доведува до намалување на капацитетот на заситување.
АНАЛИЗА И ПРЕВОД ЗЛАТКО АНЃЕЛКОСКИ ДИПЛ.ХЕМ.ИНГ. СТРУЧЕН СОРАБОТНИК
Линк до оригиналната статија:http://www.carbonresources.com/pdf/Schaeffer_Potwora_0608.pdf