활성탄

활성탄은 활성 숯이라고도 불리며, 매우 다공성 구조 덕분에 물질을 효과적으로 포집하고 유지할 수 있는 독특한 흡착제로 높이 평가받고 있습니다.

활성탄은 액체나 기체에서 원치 않는 성분을 제거하기 위해 여러 산업 분야에서 널리 사용되며, 물과 공기 정화부터 토양 복원, 심지어 금 회수에 이르기까지 오염 물질이나 원치 않는 물질을 제거해야 하는 무수한 분야에 적용될 수 있습니다.

이 글에서는 이처럼 매우 다양한 자료에 대한 개요를 제공합니다.

활성탄이란 무엇인가요?
활성탄은 흡착성을 극대화하기 위해 가공된 탄소 기반 물질로, 탁월한 흡착 소재입니다.

활성탄은 매우 넓은 표면적을 가진 뛰어난 기공 구조를 자랑하며, 다음과 같은 다양한 탄소 함유 유기물질로부터 생산될 수 있습니다.

코코넛 껍질
목재
석탄
이탄
그리고 더 많은 것들이 있습니다…
원료 물질과 활성탄 생산에 사용되는 가공 방법에 따라 최종 제품의 물리적, 화학적 특성은 크게 달라질 수 있습니다.² 이로 인해 시판되는 활성탄은 수백 가지 종류가 존재하며, 다양한 변형이 가능합니다. 따라서 시판되는 활성탄은 특정 용도에 최적의 결과를 얻을 수 있도록 고도로 전문화되어 있습니다.

이러한 다양성에도 불구하고, 생산되는 활성탄에는 크게 세 가지 유형이 있습니다.

분말 활성탄(PAC)

분말 활성탄은 일반적으로 입자 크기가 5~150Å 범위에 속하며, 이 범위를 벗어나는 크기의 입자도 존재합니다. 분말 활성탄(PAC)은 주로 액상 흡착 응용 분야에 사용되며, 공정 비용 절감과 유연한 작동이라는 장점을 제공합니다.

과립형 활성탄(GAC)

입상 활성탄은 일반적으로 입자 크기가 0.2mm에서 5mm 사이이며 기체 및 액체상 응용 분야 모두에 사용할 수 있습니다. 입상 활성탄은 취급이 간편하고 다공성 활성탄보다 수명이 길기 때문에 널리 사용됩니다.

또한, 이 소재들은 향상된 강도(경도)를 제공하며 재생 및 재사용이 가능합니다.

압출 활성탄(EAC)

압출 활성탄은 1mm에서 5mm 크기의 원통형 펠릿 제품입니다. 일반적으로 기상 반응에 사용되는 압출 활성탄은 압출 공정을 통해 제조된 고강도 활성탄입니다.

추가 유형

활성탄의 다른 종류는 다음과 같습니다.

비드 활성탄
함침 탄소
폴리머 코팅 탄소
활성탄 천
활성탄 섬유
활성탄의 특성
특정 용도에 맞는 활성탄을 선택할 때는 다양한 특성을 고려해야 합니다.

기공 구조

활성탄의 기공 구조는 다양하며, 주로 원료 물질과 제조 방법에 따라 결정됩니다.¹ 기공 구조는 인력과 결합하여 흡착이 일어나도록 합니다.

경도/마모성

경도/마모성 또한 활성탄 선택에 있어 중요한 요소입니다. 많은 응용 분야에서는 활성탄이 높은 입자 강도와 마모(물질이 미세 입자로 분해되는 현상)에 대한 저항성을 가져야 합니다. 코코넛 껍질로 만든 활성탄은 활성탄 중에서 가장 높은 경도를 가지고 있습니다.4

흡착 특성

활성탄의 흡착 특성은 흡착 용량, 흡착 속도, 활성탄의 전반적인 효율성 등 여러 가지 특성을 포함합니다.4

용도(액체 또는 기체)에 따라 이러한 특성은 요오드값, 표면적, 사염화탄소 활성도(CTC)를 포함한 여러 요소로 나타낼 수 있습니다.4

겉보기 밀도

겉보기 밀도는 단위 중량당 흡착량에는 영향을 미치지 않지만, 단위 부피당 흡착량에는 영향을 미칩니다.4

수분

이상적으로 활성탄에 함유된 물리적 수분량은 3~6% 범위 내에 있어야 합니다.4

재 함량

활성탄의 회분 함량은 재료의 불활성, 비정질, 무기질 및 사용 불가능한 부분의 비율을 나타냅니다. 회분 함량은 활성탄의 품질이 향상될수록 높아지므로 이상적으로는 가능한 한 낮아야 합니다. 4