ما هو الفحم الفعال

قد يظنُّ البعض أن الفحم الفعال هو ذاته الفحم المُستخدم لإشعال النار، فبالرغم من انتشار استخدامه بكثرةٍ لا بُدَّ وأن الجميع قد استخدموه دون معرفة ذلك خاصةً بما يتعلق بأمور الصحة وعلاج بعض الأمراض الخفيفة؛ لذلك سنقدم الإجابة لكل من يسأل نفسه ما هو الفحم الفعال ومجالات استخدامه؟

ويُدعى أيضًا بالكربون الفعّال أو النشط (Activated Carbon) وهو أحد أشكال الكربون التي تجري مُعالجتها لتُصبح مادةً مساميةً، وبالتالي تزيد مساحة السطح المتاح القادر على امتصاص مختلف المواد والقيام بالتفاعلات الكيميائية، حيث يتميز الفحم الفعال بامتلاكه قوى امتزاز هي الأقوى بين بقية المواد، أو بمعنى آخر حجم السطح ذي المسامية والقادر على الامتصاص أعلى منه لدى تلك المواد؛ فقد يزيد سطح الفحم الفعال عن 1000 ميلليمتر مربع لكل غرامٍ واحدٍ؛ أي أن وجود 3 غرامات من الفحم الفعال سيعطي مساحة تفاعلٍ تعادل سطح كرة قدم.

عادةً ما يُستخدم الفحم كمادةٍ للحصول على الفحم الفعال ذو الأهمية الكبيرة في مجالاتٍ عديدةٍ كتنقية الغاز والماء واستخراج المعادن.

بالنسبة لخصائص الفحم الفعال يُمكن معرفتها من خلال التعرّف على مدى فعاليته، والاطلاع على خصائصه الفيزيائية:

تتأثر فعالية الفحم الفعال ونشاطه في طريقة توزيع المسامات ذات الأحجام المختلفة، والذي يُظهر وُجود المسامات وفق ثلاث مناطقَ تبعًا لحجمها، وهي:

تُعتبر خصائص وميزات توزيع المسامات وفقًا لأحجامها أمرًا هامًّا فيما يتعلّق بقدرة الكربون على إزالة الشوائب من الماء، التي تكون في الحالة الغازية أصغر حجمًا منها في الحالة السائلة، لذلك تتركز أغلب مسامات غاز الكربون في منطقة المسامات الصغيرة، بينما يكون توزّع المسامات بأحجامها المختلفة أوسع في حالة الكربون السائلة، ليتمكن من إزالة الأجسام الملوّنة والمواد العضوية الأكبر مع الإبقاء على بعض المسامات الصغيرة لإزالة المُركّبات المسؤولة عن الرائحة والطعم.

تتضمن خصائص الفحم الفعال الفيزيائية مساحة السطح وكثافة المادة وقياس الشبكة ومقاومة السحج ونسبة محتوى الرماد، ويمكن معرفة خصائص الكربون من خلال تحديد الأمور التالية:

يُصنع الفحم الفعال من موادٍ ذات طبيعةٍ كربونيةٍ كالقشور والأخشاب والفحم وذلك من خلال الطرق التالية:

يتواجد الفحم الفعال بأشكالٍ تجاريةٍ مُتعددةٍ تُستخدم في مجالاتٍ مختلفةٍ: