פחם פעיל

פחם 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

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

תחת מיקרוסקופ אלקטרונים 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.

אפיון יכולת הספיחה
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. 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
פחם פעיל משמש לטיהור גזים, הפקת וגימור זהב ומתכות שונות, טיהור מים, טיהור משקאות אלכוהוליים, רפואה, טיהור שפכים, מסנני אוויר (פילטרים) במסכות גז ומסכות סינון אוויר, הלבנת שיניים ועוד.

בהתאם למחקר שבוצע ביפן פחם פעיל עוזר לחולי תסמונת צחנת הדג.

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

פחמן
פחם
טוקסיקולוגיה
טיהור מים
רשימת התרופות החיוניות של ארגון הבריאות העולמי