ถ่านกัมมันต์หรือที่รู้จักกันในชื่อ Charcoal เป็นวัสดุอุตสาหกรรมที่มีความสำคัญอย่างยิ่งในหลายๆภาคส่วน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการผลิตเหล็กและการผลิตถ่านใช้งาน
Charcoal คืออะไร? Charcoal เป็นวัสดุที่ได้จากการเผาไหม้ของวัตถุดิบที่เป็นสารอินทรีย์ เช่น ไม้ หรือพืชต่างๆ ในสภาวะที่มีออกซิเจนต่ำ การเผาไหม้แบบไม่สมบูรณ์นี้จะทำให้เกิดการสูญเสียส่วนประกอบที่ระเหยง่ายออกไป และทิ้งไว้แต่คาร์บอนบริสุทธิ์ ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของ Charcoal
คุณสมบัติพิเศษของ Charcoal: Charcoal มีคุณสมบัติโดดเด่นหลายประการที่ทำให้เป็นวัสดุอุตสาหกรรมที่มีค่า:
-
ความสามารถในการดูดซับ: Charcoal เป็นวัสดุพรุนที่มีพื้นที่ผิวสูงมาก ทำให้มีความสามารถในการดูดซับโมเลกุลของแก๊สและของเหลวได้อย่างมีประสิทธิภาพ
-
ความแข็งแรง: Charcoal มีความแข็งแรงค่อนข้างสูง และทนต่อการบิดงอและการแตกหัก
-
ความคงตัวทางความร้อน: Charcoal สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดี ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมเหล็ก
-
ราคาไม่แพง: Charcoal มักมีราคาไม่แพงเมื่อเทียบกับวัสดุอื่นๆที่มีคุณสมบัติคล้ายกัน
Charcoal ในอุตสาหกรรมเหล็ก: Charcoal เป็นเชื้อเพลิงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเหล็กมาเป็นเว長野นาน ในกระบวนการหลอมเหล็ก (Ironmaking) Charcoal จะถูกใช้ร่วมกับแร่เหล็กเพื่อสร้างเหล็ก pig iron Charcoal เผาไหม้ได้อย่างรุนแรงและให้ความร้อนสูง ซึ่งช่วยหลอมละลายแร่เหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ
นอกจากนี้ Charcoal ยังช่วยในการกำจัดสิ่งเจือปนในแร่เหล็ก และทำให้เหล็กที่ได้มีความบริสุทธิ์สูงขึ้น
Charcoal ในการผลิตถ่านใช้งาน: Charcoal ยังใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตถ่านใช้งาน (Activated Carbon) ซึ่งเป็นวัสดุที่มีพื้นที่ผิวสูงมากและสามารถดูดซับสารปนเปื้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ถ่านใช้งานถูกนำมาใช้ในหลายๆอุตสาหกรรม เช่น
- การฟอกน้ำ: ถ่านใช้งานช่วยกำจัดสารเคมี สารพิษ และกลิ่นไม่พึงประสงค์จากน้ำ
- การกรองอากาศ: ถ่านใช้งานช่วยดักจับฝุ่นละออง ควัน และสารประกอบอินทรีย์ที่เป็นอันตราย
กระบวนการผลิต Charcoal:
การผลิต Charcoal แบ่งออกเป็นสองขั้นตอนหลัก:
- การเผาไหม้แบบไม่สมบูรณ์: วัตถุดิบอินทรีย์ (ไม้ พืช) ถูกนำมาเผาในเตาที่ออกซิเจนต่ำ การเผาไหม้แบบนี้จะทำให้เกิด Charcoal
- การคัดแยกล้างและอบแห้ง: Charcoal ที่ได้จากขั้นตอนแรกถูกคัดแยกเพื่อกำจัดสิ่งเจือปน และถูกอบแห้งเพื่อลดความชื้น
ข้อดีและข้อเสียของ Charcoal:
-
ข้อดี:
- ราคาไม่แพง
- ความสามารถในการดูดซับสูง
- ความแข็งแรง
- ความคงตัวทางความร้อน
-
ข้อเสีย:
- การเผาไหม้ต้องใช้เตาที่ออกแบบพิเศษ
- Charcoal อาจมีปริมาณเถ้าสูงขึ้นอยู่กับคุณภาพของวัตถุดิบ
สรุป:
Charcoal เป็นวัสดุอุตสาหกรรมที่มีความสำคัญอย่างยิ่งในหลายๆภาคส่วน ทั้งการผลิตเหล็ก การผลิตถ่านใช้งาน และอื่นๆ อีกมากมาย ถึงแม้จะมีข้อเสียบางประการ แต่ Charcoal ก็ยังคงเป็นวัสดุที่มีค่าและมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรม