활성탄에 대해 아는 것이 있나요?
활성탄이란 무엇을 의미합니까?
활성탄은 탄소 함량이 높은 천연 소재를 가공한 것입니다. 예를 들어 석탄, 나무, 코코넛 등이 활성탄 제조에 적합한 원료입니다. 이렇게 만들어진 활성탄은 다공성이 높아 오염 물질 분자를 흡착하고 포집하여 공기, 기체, 액체를 정화하는 효과가 있습니다.
활성탄은 어떤 형태로 공급될 수 있나요?
활성탄은 과립형, 펠릿형, 분말형 등 다양한 형태로 상업적으로 생산될 수 있습니다. 용도에 따라 입자 크기가 다릅니다. 예를 들어 공기나 가스 처리의 경우, 유동 제한이 중요하므로 압력 손실을 최소화하기 위해 굵은 입자를 사용합니다. 액체 처리의 경우, 제거 과정이 느리기 때문에 정화 과정의 속도 또는 반응 속도를 향상시키기 위해 미세한 입자를 사용합니다.
활성탄은 어떻게 작용할까요?
활성탄은 흡착 과정을 통해 작용합니다. 이는 런던 힘이라고 알려진 약한 인력에 의해 분자가 탄소의 넓은 내부 표면에 끌어당겨지는 현상입니다. 분자는 한 번 흡착되면 가열이나 압력 변화와 같은 공정 조건이 바뀌지 않는 한 제거되지 않습니다. 이러한 특성 덕분에 활성탄은 표면에 물질을 농축시킨 후 나중에 분리하여 회수할 수 있어 유용합니다. 금 회수에 활성탄을 사용하는 것이 대표적인 예입니다.
어떤 경우에는 활성탄을 화학적으로 처리하여 오염 물질을 제거하는데, 이 경우 생성된 반응 화합물은 일반적으로 회수되지 않습니다.
활성탄 표면은 완전히 불활성인 것은 아니며, 넓은 내부 표면적을 활용하여 다양한 촉매 공정을 수행할 수 있습니다.
활성탄은 어떤 용도로 사용되나요?
활성탄은 여과부터 정화에 이르기까지 다양한 용도로 사용됩니다.
최근 몇 년 동안 전 세계적으로 식수에서 맛과 냄새 문제가 발생하는 빈도와 강도가 증가하고 있습니다. 이는 소비자에게 미적인 문제를 야기할 뿐만 아니라, 물의 품질과 안전성에 대한 불안감을 조성하기도 합니다. 맛과 냄새 문제를 일으키는 화합물은 인위적인 원인(산업 폐수 또는 생활하수 배출) 또는 생물학적 원인에서 비롯될 수 있습니다. 후자의 경우, 남세균과 같은 미생물에 의해 생성됩니다.
가장 흔한 두 가지 화합물은 지오스민과 2-메틸이소보르네올(MIB)입니다. 흙냄새가 나는 지오스민은 주로 부유성 남세균(물에 떠 있는 생물)에서 생성됩니다. 곰팡이 냄새가 나는 MIB는 주로 암석, 수생 식물 및 퇴적물에 형성되는 생물막에서 생성됩니다. 이러한 화합물은 인간의 후각 세포가 매우 낮은 농도, 심지어 수조분의 일(ppt 또는 ng/l) 수준에서도 감지할 수 있습니다.
일반적인 수처리 방법으로는 MIB와 지오스민을 맛과 냄새 역치 이하로 제거할 수 없기 때문에 활성탄을 사용하게 됩니다. 흔히 사용되는 방법은 분말 활성탄(PAC)으로, 계절별로 물에 투입하여 맛과 냄새 문제를 제어합니다.
게시 시간: 2025년 3월 4일