ما هو الكربون النشط وكيف تحول الفحم العادي إلى فحم منشط ؟

الكربون المنشط أو الكربون النشط و يعرف أيضاً باسم الفحم المنشط أو النشط ، هو أحد أهم المواد و أكثرها فائدة للبشر و البيئة حيث يستخدم في تنقية الماء و الهواء و كعلاج للسموم و في استخراج المعادن و العديد من التطبيقات الأخرى.

تتم معالجة الكربون بطرق كيميائية و فيزيائية  لتكون مساحة سطحه كبيرة جداً مما يسمح له بإمتصاص قدر كبير من المواد الكيميائية و السموم و الملوثات بإستخدام خاصية كيميائية فريدة تسمى الإمتزاز. و كلما كانت مساحة سطحه أكبر ، كلما كان الفحم النشط أكثر فعالية.

تخيل أنك ترسم كرة مصنوعة من الخشب الصلب. كمية الطلاء التي تحتاجها تعتمد على مقدار المساحة السطحية على الكرة. ولكن الآن تخيل أنك قمت بحفر مئات الثقوب في الكرة – والآن ستحتاج إلى المزيد من الطلاء.

الكربون المنشط يعمل بنفس الطريقة. إذا كنت تقوم بترشيح مياه المدينة لإزالة الكلور ، فإن جزيئات الكلور ‘تمتز’ على سطح الكربون ، وبمجرد أن يتم تغطية السطح بالكلور ، فلن تتم فلترته بعد الآن. ولكن إذا كان بإمكانك ‘تنشيط’ الكربون لزيادة مساحته السطحية ، فإنه سيزيل الكثير من الكلور من الماء ، ويفعل ذلك بشكل أسرع.  

 يمكن تشبيه الفحم المنشط بإسفنجة يمكنها امتصاص الغازات و الملوثات ، ونظرًا لكونه يحتوي على مسامات دقيقة جداً ، فإن غرامًا واحدًا من الكربون المنشط له مساحة سطح تعادل من 500 إلى 3000 متر مربع !

من المهم أيضًا ملاحظة أن الفحم المنشط ليس الفحم العادي المستخدم في الشواء – على الأقل في صورته الأوليه – فحم الشواء لا يملك مساحة سطح كبيرة و بالتالي كفاءته أقل بكثير في إمتصاص الغازات و الملوثات . و مع ذلك يمكن تحويل الفحم العادي النقي إلى فحم نشط بإستخدام بعض التفاعلات الكيميائية و تحت حرارة و ظروف معينة .

فوائد و استخدامات الفحم النشط

الكربون النشط له فوائد و استخدامات لا حصر لها سواء في التطبيقات الطبية أو الإصطناعية أو في مجال حماية البيئة و تنظيفها من الملوثات إليك بعضاً من فوائد الفحم النشط

الفوائد الطبية للفحم النشط

علاج التسمم الغذائي

تستخدم كبسولات الفحم النشط لعلاج حالات التسمم والجرعات الزائدة بعد الابتلاع عن طريق الفم. ومع ذلك ، فإنه غير فعال لعدد من حالات التسمم بما في ذلك الأحماض القوية أو القلويات أو السيانيد أو الحديد أو الليثيوم أو الزرنيخ أو الكحول أو جلايكول الإثيلين.

الكربون النشط قد يرتبط باللأدوية والسموم و يمنعها من أن تمتص عبر الجهاز الهضمي و بالتالي تخرج مع فضلات الجسم . هذا يساعد على تخليص الجسم من المواد غير المرغوب فيها،

تظهر الأبحاث أن الفحم المنشط يعمل بشكل أفضل من ضخ المعدة (غسيل المعدة) في بعض الحالات.

و بالإضافة إلى كونه علاجًا آمنًا وفعالًا للتسمم وإزالة السموم من الجسم ، تشتمل استخدامات الفحم المنشط الإضافية على إزالة الروائح الكريهة وتعقيمها ، وهي خطوة مهمة لعلاج مرض لايم.

في حالات التسمم أفضل شيء ينبغي عمله هو الإتصال بمركز مكافحة السموم المحلي على الفور و انتقل لأقرب مركز طواريء. يمكنك استخدام الفحم المنشط في أقرب وقت ممكن إذا تمت التوصية به

علاج الانتفاخات :

تُستخدم أقراص أو كبسولات من الكربون المنشط في العديد من البلدان كدواء بدون وصفة طبية لعلاج الإسهال وعسر الهضم وانتفاخ البطن. الفحم المنشط هو منتج مصنّع. لا يمكنك العثور عليها بشكل طبيعي في الأطعمة.

تنظيف و تبييض الأسنان

من الإستخدامات الرائعة للفحم النشط هي تطهير الفم و مكافحة التسوس و تبييض الأسنان

الإحتياطات و الأضرار

• الاستخدام غير الصحيح الفحم المنشط (على سبيل المثال استنشاقه في الرئتين) ينتج عنه مشاكل صحية مثل الرشف الرئوي والذي قد يكون قاتلاً في بعض الأحيان إذا لم يتم البدء في العلاج الطبي الفوري.
• عندما تأخذ الفحم المنشط ، من الضروري شرب 12-16 كوبًا من الماء يوميًا. يمكن أن يسبب الفحم المنشط الجفاف إذا لم يتم استهلاك كميات كافية من الماء معه . بالإضافة إلى ذلك ، فإن الماء يساعد على طرد السموم بسرعة ويمنع الإمساك الذي قد يسببه استخدام الكربون النشط.
• الفحم النشط قد يقلل من فعالية بعض الأدوية لذلك ينصح باستشارة الصيدلي إذا كنت تتناول أي أدوية مع الفحم النشط

استخدامات أخرى للفحم النشط

تنقية الهواء : و يشمل هذا فلاتر الهواء و الأقنعة الواقية من الغازات و أجهزة التنفس

تنقية الماء : مثل الفحم المنشط الموجود في شمعات فلاتر تنقية المياه أو المستخدم في معالجة مياه الصرف

التعدين : استخراج المعادن و تنقية الذهب و تنقية الطلاء

كيف تصنع فحم نشط في المنزل

يمكن أن يكون الفحم النشط مكلفًا ، ولكن هناك بعض الطرق البسيطة لتوفير المال عن طريق صنع الفحم النشط الخاص بك. يمكنك استخدام العديد من المواد غير السامة المختلفة لصنع الفحم المنشط ، مثل الخشب أو قشور الفول السوداني أو قشور جوز الهند المجففة. يمكن تحويل هذه المواد إلى كربون منشط باستخدام محلول كيماوي بنسبة 25٪ من كلوريد الكالسيوم المركز (CaCl2) أو كلوريد الزنك (ZnCl2).

لكن أولا يجب فهم أن هذه ليست عملية صارمة في بيئة مسيطر عليها و هذا يخفض من كفاءة الناتج .لذلك إذا كنت بحاجة إلى فحم نشط ، قم بشرائه. ولكن إذا كنت لا تستطيع شراءه وتحتاج إلى الكربون النشط ، فإن هذه الطريقة ستعطيك دفعة فعالة نسبياً لترشيح المياه أو معالجة السموم.

1. اصنع الفحم : يمكنك الحصول على الكربون من الفحم عبر طهي الأخشاب في غياب الأكسجين بين 482 ° و  760 درجة مئوية في إناء مغلق أو عبر كمرها وطهيها تحت الأرض.
2. اصنع مسحوق من الفحم. بالرغم أن قطع بحجم حبات البازلاء أسهل في التعامل معها ، ولكن لأن عملية تنشيط الفحم في الفناء الخلفي تلك ليست فعالة بنسبة 100٪ ، لذا فأنت تحتاج إلى أصغر حجم لحبيبات الفحم لزيادة مساحة السطح.
3. اصنع محلول 25 ٪ من كلوريد الكالسيوم (3 أجزاء ماء + جزء كلوريد كالسيوم) على سبيل المثال ، تذيب 100 غرام من كلوريد الكالسيوم في 300 غرام (نفس 300 مل) من الماء. يتوفر كلوريد الكالسيوم على نطاق واسع ويعتبر بشكل عام غير سام ، لذا فهو آمن في التعامل معه و يصنع كلوريد الكالسيوم من تسخين حمض الهيدروكلوريك مع الحجر الجيري.
4. اصنع عجينة بمحلول كلوريد الكالسيوم والفحم المسحوق.
5. انشر المعجون ليجف تماماً.
6. قم بشطفه بالماء النظيف مستخدماً قماش قطني أو ورق ترشيح القهوة.
7. أخبزه في درجة حرارة 107 مئوية لمدة 30 دقيقة.

ملاحظات هامة 

• عندما تقوم بحل كلوريد الكالسيوم ، سيصبح الماء ساخناً بدرجة كافية لإحراقك ، لذا كن حذراً!
• كلما كانت حبيبات الكربون أكثر دقة يكون الفلتر الخاص بك أكثر دقة عند شطفه.
• أيا كان الفلتر الذي تستخدمه سواء كان قطعة من القماش القطني أو غير ذلك تأكد من نظافته و كونه لا يحتوي المنظفات المعطرة أو المبيض ، لأن هذه المواد تتفاعل مع الكربون وتجعله أقل فعالية.
• ينطبق نفس الأمر على المياه التي تستخدمها في الشطف – يجب أن تكون نقية و مصفاه و يفضل أن تكون مقطرة.

كيف تميز الفحم النشط من الفحم العادي

ضع بعض ما لديك من الكربون أو الفحم النشط في الماء و ستلاحظ تصاعد كميات كبيرة من الفقاقيع بعكس الفحم غير المنشط
إذا وضعته في الماء العكر أو الملون فستلاحظ زوال العكارة أو اللون بشكل سريع .

الفيديو التالي يظهر لك كيف يعمل الفحم النشط و كيف تميز الفحم النشط من الفحم غير النشط   https://www.youtube.com/embed/son8yyD-T_E  

مصادر

https://en.wikipedia.org/wiki/Activated_carbon
https://draxe.com/activated-charcoal-uses/
https://www.doityourself.com/stry/charcoal-vs-activated-charcoal