Penjelasan Nomor Iodin Pada Karbon Aktif dan Arang Aktif
Penjelasan Nomor iodin, hal ini adalah parameter penting untuk mengevaluasi kapasitas operasional karbon aktif
Berikut Penjelasan Nomor Iodin pada Karbon Aktif?
Dalam kebanyakan aplikasi, karbon aktif digunakan untuk mengadsorbsi molekul yang dibentuk oleh proporsi ikatan kovalen yang tinggi: seperti halnya ikatan karbon-karbon atau karbon-hidrogen senyawa organik.
Karbon aktif juga digunakan sebagai reagen atau sebagai katalis, seperti yang terjadi dalam deklorinasi air.
Reaksi deklorinasi (penghilangan klorin bebas, untuk mengubahnya menjadi ion klorida) adalah:
Dimana HOCl(l) adalah asam hipoklorit, C(s) adalah karbon aktif, dan CO* mewakili karbon oksida yang mungkin terikat pada permukaan karbon aktif, atau dapat larut dalam larutan sebagai asam karbonat.
Reaksi di atas bukan satu-satunya yang terjadi ketika air dituang dengan karbon aktif; ada yang lain di mana karbon berpartisipasi sebagai reagen atau sebagai katalis.
Titik Putus
“Titik putus” terjadi pada titik di mana limbah dari peralatan yang mengandung karbon aktif memiliki kualitas yang tidak dapat diterima. Pada titik ini, karbon harus diganti karena masa pakainya telah berakhir. Karbon bekas harus dibuang atau diaktifkan kembali.
Satu-satunya cara di mana kapasitas operasi karbon aktif granular dapat dinilai secara akurat adalah di lapangan.
Produsen dan pengguna karbon aktif granular telah mencari variabel fisikokimia yang mudah diukur dan yang mencerminkan kapasitas operasional karbon. Variabel-variabel tersebut antara lain kapasitas adsorpsi yodium, fenol, metilen biru, tetes tebu, karbon tetraklorida, butana dan lain-lain.
Variabel yang paling diterima secara komersial adalah bilangan iodin (indeks iodin), yang sesuai dengan miligram iodin yang diserap oleh satu gram karbon (dalam basis kering), ketika konsentrasi residu yodium dalam larutan adalah 0,02 N.
Apakah Nomor iodin menentukan kapasitas adsorpsi karbon aktif?
- Nomor iodin hanya sebanding dengan luas permukaan beberapa karbon aktif.
Dalam penentuan bilangan iod, molekul yang teradsorpsi pada karbon adalah ion triiodida: I3-1. Karena merupakan anion, oksida permukaan yang ditemukan dalam karbon aktif menolaknya.
Oleh karena itu, semakin banyak oksida permukaan yang dikandung oleh karbon aktif, semakin rendah bilangan iodnya, meskipun luas permukaannya tidak akan berubah.
- Bahkan jika bilangan iod sebanding dengan luas permukaan setiap karbon aktif, kapasitas adsorpsi iodium tidak sebanding dengan kapasitas adsorpsi molekul lain.
Ini karena dua alasan:
- Kapasitas adsorpsi karbon aktif tergantung pada hubungan antara ukuran-bentuk molekul yang akan ditahan, dan distribusi ukuran pori karbon.
Molekul yang lebih besar dari diameter pori tidak masuk ke dalamnya. Dan molekul yang jauh lebih kecil dari diameter pori, teradsorpsi dengan kekuatan yang lebih kecil - Kapasitas adsorpsi karbon aktif tergantung pada struktur kimia molekul yang akan dipertahankan dan kimia permukaan karbon.
- Dalam sebagian besar aplikasi karbon aktif granular, kapasitas operasionalnya tidak hanya bergantung pada kapasitas adsorpsinya, tetapi juga pada kinetika (kecepatan).
Kinetika dimana karbon aktif granular bekerja tergantung pada:
- Distribusi ukuran porinya, serta diameter pori yang dominan. Semakin besar diameter pori, semakin tinggi kinetika karbon aktif yang bekerja.
- Distribusi ukuran partikel karbon aktif granular. Semakin kecil ukuran partikel, semakin tinggi kinetika granular karbon aktif.
Salah satu cara untuk menunjukkan yang terakhir adalah melalui skema berikut, di mana dua kolom karbon aktif granular diumpankan, dengan larutan yang sama, aliran sesaat yang sama, jenis dan jumlah karbon aktif yang sama.
Perbedaan
Satu-satunya perbedaan antara dua kolom adalah, ukuran rata-rata partikel karbon di kolom kanan lebih kecil.
Jika Anda mengukur kedalaman lapisan karbon di mana proses adsorpsi berlangsung (kedalaman disebut “zona perpindahan massa”, MTZ), ditemukan bahwa semakin kecil ukuran partikel, semakin rendah ketinggian MTZ.
Dan karena MTZ lebih rendah untuk karbon ukuran partikel yang lebih kecil, titik putus akan terjadi kemudian, dan karbon ini akan memiliki kapasitas operasi yang lebih tinggi.
Kesimpulan:
Dari uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa bilangan iod bukanlah suatu variabel yang dengannya kapasitas karbon untuk mengadsorbsi molekul selain ion triiodida dapat diukur secara langsung.
Dan, apalagi, itu bisa menjadi variabel yang dengannya kapasitas operasional karbon aktif granular dapat diprediksi.