פחם פעיל

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
פחם פעיל

פחם פעיל (נקרא גם: פחמן פעיל) הוא צורה של פחמן, אשר מעובד בצורה המעניקה לו נקבוביות רבות, ולפיכך שטח פנים רב, המשמש לספיחת חומרים שונים או לתגובות כימיות. בשל הכמות הרבה של הנקבוביות המיקרוסקופיות, ל-1 גרם של פחמן פעיל יש שטח פנים שנע בין 300 ל-2,000 מ"ר[1]. לשם המחשה, לגרם פחמן פעיל ממוצע שטח פנים של 500 מ"ר, עשירית מגודל מגרש כדורגל.

יעילות הפחמן הפעיל נקבעת בעיקר לפי שטח הפנים, אך גם הרכב כימי שונה יכול לשפר את יכולת הספיחה. הפחם הפעיל מופק בדרך כלל מפחם עץ.

מאפיינים[עריכת קוד מקור | עריכה]

קובץ:Activated-carbon.jpg
פחם פעיל כפי שנראה תחת מיקרוסקופ אלקטרוני

תחת מיקרוסקופ אלקטרוני ניתן לראות כי המבנה של פחמן פעיל איננו מסודר, והוא מפותל ומלא נקבוביות. ייתכנו אזורים שלמים שבהם שתי שכבות גרפיט, אשר מפרידים ביניהם כמה ננומטרים בודדים. הפחם הפעיל מסוגל לספוח חומרים ביעילות כיוון שהוא נקשר לחומרים בעזרת קשרי ואן דר ואלס.

מאידך, פחמן פעיל אינו נקשר ביעילות לחומרים מסוימים, כגון אלכוהול, חומצות ובסיסים חזקים, מתכות ורוב החומרים האנאורגנים, כמו נתרן, ליתיום, ברזל, עופרת, ארסן, פלואור, וחומצה בורית. בניגוד לטענות המצוייות ברשת, פחם פעיל גם אינו סופג אמוניה.

אפיון יכולת הספיחה[עריכת קוד מקור | עריכה]

המדד הבסיסי ביותר על מנת לאפיין את ביצועי הפחם הפעיל מתבצע בעזרת יוד (Iodine number/value), והוא מעיד בעיקר על יכולת הספיחה של מולקולות קטנות ושטח הפנים הכולל של הפחם[2]. זהו מדד לתוכן החללים המיקרוסקופים (עד 2 ננומטר) שמתמלאים על ידי ספיחת יוד מתמיסה. המדד מייצג את כמות היוד הנספג בגרם פחם פעיל, והוא ביחידות מ"ג/גרם, כאשר הטווח האופייני לפחם פעיל נע בין 500 ל-1,200 מ"ג/גרם. על מנת לבדוק יכולת ספיחת מולקולות גדולות משתמשים במולסה וטאנין.

שימושים[עריכת קוד מקור | עריכה]

פחם פעיל משמש לטיהור גזים, הפקת וגימור זהב ומתכות שונות, טיהור מים, טיהור משקאות אלכוהולים, רפואה, טיהור שפכים, מסנני אוויר (פילטרים) במסכות גז ומסכות סינון אוויר ועוד.

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]