Karbon aktif
Karbon aktif (juga disebut karbon aktif, arang aktif, atau batubara aktif) adalah suatu bentuk karbon yang telah diproses menjadi sangat berpori sehingga memiliki luas permukaan yang sangat besar yang tersedia untuk adsorpsi dan reaksi kimia. Biasanya berasal dari batu bara, kayu, cangkang buah keras, biji buah.
Karbon aktif sangat berharga untuk berbagai aplikasi. Contohnya termasuk pemurnian gas, pemurnian air, ekstraksi logam, perolehan emas, obat-obatan, pengolahan limbah, filter udara pada masker gas dan masker filter, serta filter pada udara bertekanan. Selain itu, karbon aktif bermanfaat untuk menghilangkan bau pada ruangan tertutup seperti lemari es dan gudang. Aktivasi yang cukup untuk aplikasi yang berguna mungkin hanya berasal dari luas permukaan yang tinggi, meskipun perlakuan kimia lebih lanjut sering kali meningkatkan kemampuan adsorpsi material.
Aplikasi
Karbon aktif digunakan dalam pemurnian gas, pemurnian emas, ekstraksi logam, pemurnian air, obat-obatan, pengolahan limbah, filter udara pada masker gas dan masker filter, filter pada udara bertekanan dan banyak aplikasi lainnya.
Salah satu aplikasi industri besar melibatkan penggunaan karbon aktif di bidang finishing logam. Ini sangat banyak digunakan untuk pemurnian larutan pelapisan listrik. Misalnya, ini adalah teknik pemurnian utama untuk menghilangkan kotoran organik dari larutan pelapisan nikel cerah. Berbagai bahan kimia organik ditambahkan ke larutan pelapisan untuk meningkatkan kualitas endapannya dan untuk meningkatkan sifat seperti kecerahan, kehalusan, dan keuletan. Karena lewatnya arus searah dan reaksi elektrolitik dari oksidasi anodik dan reduksi katodik, aditif organik menghasilkan produk penguraian yang tidak diinginkan dalam larutan. Penumpukannya yang berlebihan dapat berdampak buruk pada kualitas pelapisan dan sifat fisik logam yang diendapkan. Perlakuan karbon aktif menghilangkan kotoran tersebut dan mengembalikan kinerja pelapisan ke tingkat yang diinginkan.
Aplikasi lingkungan
Adsorpsi karbon mempunyai banyak aplikasi dalam menghilangkan polutan dari udara atau aliran air baik di lapangan maupun dalam proses industri seperti:
- Pembersihan tumpahan
- Remediasi air tanah
- Penyaringan air minum
- Pemurnian udara
- Senyawa organik yang mudah menguap didapat dari pengecatan, dry cleaning, operasi penyaluran bensin, dan proses lainnya.
Aplikasi medis
Karbon aktif digunakan untuk mengobati keracunan dan overdosis setelah konsumsi oral.
Diperkirakan mengikat racun dan mencegah penyerapannya oleh saluran pencernaan. Jika ada dugaan keracunan, petugas medis akan memberikan arang aktif di tempat kejadian atau di unit gawat darurat rumah sakit. Pemberian dosis biasanya empiris pada 1 gram/kg berat badan, biasanya diberikan hanya satu kali. Tergantung obat yang diminum, mungkin diberikan lebih dari satu kali. Dalam situasi yang jarang terjadi, arang aktif digunakan dalam Perawatan Intensif untuk menyaring obat-obatan berbahaya dari aliran darah pasien yang keracunan. Karbon aktif telah menjadi pengobatan pilihan untuk banyak keracunan, dan metode dekontaminasi lainnya seperti emesis yang disebabkan oleh ipecac atau pompa lambung kini jarang digunakan.
Meskipun karbon aktif berguna dalam situasi keracunan akut, karbon aktif terbukti tidak efektif dalam akumulasi racun jangka panjang, seperti penggunaan herbisida beracun.
Mekanisme aksi:
- Mengikat toksin untuk mencegah penyerapan lambung dan usus. Pengikatannya bersifat reversibel sehingga katarsis seperti sorbitol juga dapat ditambahkan
- Ini mengganggu sirkulasi enterohepatik beberapa obat/toksin dan metabolitnya
- Memungkinkan obat/racun tertentu dikeluarkan dari darah dan mengikat arang di usus—semacam "dialisis usus"
Penerapan yang salah (misalnya, ke dalam paru-paru) mengakibatkan aspirasi paru yang kadang-kadang bisa berakibat fatal jika perawatan medis segera tidak dilakukan. Penggunaan arang aktif dikontraindikasikan bila zat yang tertelan adalah asam, alkali, atau produk minyak bumi.
Untuk penggunaan pra-rumah sakit, produk ini dikemas dalam tabung atau botol plastik, biasanya 12,5 atau 25 gram, yang sudah dicampur dengan air. Nama dagangnya antara lain InstaChar, SuperChar, Actidose, dan Liqui-Char, namun biasa disebut dengan Activated Charcoal.
Sebagai obat bebas, obat ini sering digunakan untuk mengobati diare ringan.
Pemurnian gas
Filter dengan karbon aktif biasanya digunakan dalam pemurnian udara dan gas bertekanan untuk menghilangkan uap minyak, bau, dan hidrokarbon lainnya dari udara. Desain yang paling umum menggunakan prinsip filtrasi 1 tahap atau 2 tahap di mana karbon aktif tertanam di dalam media filter. Arang aktif juga digunakan dalam Sistem Pendukung Kehidupan Primer pakaian antariksa.
Pemurnian minuman beralkohol sulingan
Filter karbon aktif dapat digunakan untuk menyaring kotoran organik pada vodka dan wiski. Karena karbon aktif tidak berikatan dengan baik dengan alkohol, persentase etanol tidak terpengaruh secara signifikan, namun karbon akan mengikat dan menghilangkan banyak pengotor organik yang dapat mempengaruhi warna, rasa, dan bau.
Menggosok merkuri dari tumpukan gas
Karbon aktif, sering kali diresapi dengan yodium atau belerang, banyak digunakan untuk memerangkap emisi merkuri dari pembangkit listrik tenaga batu bara, insinerator medis, dan dari gas alam di kepala sumur. Karbon ini merupakan produk khusus tetapi seringkali tidak didaur ulang.
Karbon aktif yang mengandung merkuri menimbulkan masalah pembuangan. Jika karbon aktif mengandung kurang dari 260 bagian per juta (ppm) merkuri, peraturan Federal mengizinkannya untuk distabilkan (misalnya, terperangkap dalam beton) untuk ditimbun. Namun, limbah yang mengandung lebih dari 260 ppm termasuk dalam subkategori "merkuri tinggi" dan dilarang untuk ditimbun di TPA (Peraturan Larangan Lahan). Bahan ini sekarang terakumulasi di gudang-gudang dan di tambang-tambang yang terbengkalai dengan perkiraan jumlah 1000 ton per tahun.
