ยิ่งพื้นที่ผิวเฉพาะของคาร์บอนเปิดใช้งานมากขึ้นเท่านั้น

คาร์บอนที่เปิดใช้งานเป็นสารที่มีคาร์บอนที่มีโครงสร้างรูขุมขนที่พัฒนาแล้วและพื้นที่ผิวภายในขนาดใหญ่ซึ่งส่วนใหญ่ทำจากสารอินทรีย์ที่เป็นธรรมชาติและที่มนุษย์สร้างขึ้นซึ่งมีองค์ประกอบคาร์บอนประมวลผลโดยชุดของกระบวนการเช่นการสลายตัวทางความร้อนอุณหภูมิสูง คาร์บอนที่เปิดใช้งานถูกค้นพบครั้งแรกและตอนนี้มันถูกใช้ในทุกแง่มุมของชีวิตของเราตั้งแต่อุตสาหกรรมเคมีขนาดใหญ่โครงการอนุรักษ์น้ำการกรองสียาโครงการอาหารไปจนถึงชีวิตประจำวันของเราเพื่อกำจัดกลิ่นและฟอร์มัลดีไฮด์เราสามารถเห็นคาร์บอนที่ใช้งานได้ทุกที่ คาร์บอน, คาร์บอนที่เปิดใช้งานกรดอะมิโน, คาร์บอนกระตุ้นการทำงานของยาและคาร์บอนที่เปิดใช้งานอื่น ๆ มีบทบาทสำคัญในการป้องกันสิ่งแวดล้อมดังนั้นคุณรู้เกี่ยวกับคาร์บอนที่เปิดใช้งานมากแค่ไหน?

โดยทั่วไปแล้วพื้นที่ผิวที่เฉพาะเจาะจง (การเดิมพัน) ของคาร์บอนที่เปิดใช้งานคือยิ่งมีขนาดใหญ่ขึ้นพลังงานการดูดซับคือ: แต่บางครั้งก็ไม่จำเป็นต้องเป็นเช่นนั้น (การเดิมพันใช้แทนพื้นที่ผิวเฉพาะในการเดิมพันต่อไปนี้) พารามิเตอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดพื้นที่ผิวทั้งหมดของคาร์บอนที่เปิดใช้งาน มันมีเหตุผลที่ยิ่งการเดิมพันมีขนาดใหญ่เท่าใดความสามารถในการดูดซับก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตามแนวคิดนี้มีข้อ จำกัด ในการใช้งานจริงเนื่องจากรูขุมขนของคาร์บอนที่เปิดใช้งานมีความแตกต่างระหว่าง macropores, mesopores และ micropores และบางครั้งเพียงบางส่วนของรูขุมขนที่เหมาะสมสำหรับตัวดูดซับในขนาดที่แน่นอนดังนั้นพื้นที่ผิวทั้งหมดและปริมาณปริมาตรของรูพรุน ML/G) ไม่สามารถใช้เพื่อประเมินความถูกต้องของการดูดซับคาร์บอนที่เปิดใช้งานนี้ พื้นที่ผิวรวมส่วนใหญ่เป็นของ micropores โดยมีตัวเลขทั่วไป 1,000 m '/g สำหรับ micropores, 10-100 m'/g สำหรับ mesopores และ 1 m '/g สำหรับ macropores

ในการใช้งานเฟสของเหลวการดูดซับของสารอินทรีย์มักจะเพิ่มขึ้นตามน้ำหนักโมเลกุล (ขนาดโมเลกุล) จนกว่าโมเลกุลจะมีขนาดใหญ่มากจนไม่สามารถเข้าไปในรูขุมขน ออร์แกนิกน้ำหนักโมเลกุลสูงจำนวนมากเช่น colorants หรือ humus ถูกแยกออกจาก micropores ซึ่งต้องการการใช้คาร์บอนที่เปิดใช้งานกับ mesopores จำนวนมากในขณะที่คาร์บอน microporous ที่มีพื้นที่ผิวรวมสูงไม่เป็นประโยชน์ คาร์บอนที่เปิดใช้งานในอุดมคติคือหนึ่งที่มีรูขุมขนจำนวนมากซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าโมเลกุลตัวดูดซับเล็กน้อย หากรูขุมขนเล็กเกินไปตัวดูดซับจะไม่สามารถเข้าได้ หากรูขุมขนมีขนาดใหญ่เกินไปพื้นที่ผิวต่อหน่วยปริมาตรจะลดลง เป็นการดีที่สุดที่จะพบโมเลกุลที่มีน้ำหนักโมเลกุลระหว่าง 3 0 0 และ 100, 000 ซึ่งสอดคล้องกับขนาดรูขุมขนระหว่าง 0.5 และ 4 นาโนเมตร

ในการใช้งานเฟสก๊าซโมเลกุลขนาดเล็กจะถูกดูดซับเข้าไปใน micropores นี่คือที่แนวคิดของพื้นที่ผิวทั้งหมดเข้ามาเล่น ตัวอย่างคือการกู้คืนของตัวทำละลายจากอากาศหรือการป้องกันการปล่อยก๊าซน้ำมันเบนซินจากรถยนต์ สำหรับการดูดซับของคอมเพล็กซ์โลหะโดยคาร์บอนที่เปิดใช้งานซึ่งเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของพันธะเคมียิ่งเดิมพันมากขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่นในกรณีของการดูดซับของไซยาไนด์ทองคำจากสารละลายคาร์บอนที่เปิดใช้งานของวิธีการเปิดใช้งานไอน้ำมีความสัมพันธ์สูงสำหรับ Gold Cyanide ในขณะที่คาร์บอนที่เปิดใช้งานของวิธีการกระตุ้นทางเคมีนั้นไม่มีความสัมพันธ์กันแม้ว่าจะมีรูพรุนก็ตาม