کربن فعال ویکی پدیا

کربن فعال که زغال فعال نیز نامیده می شود، نوعی کربن است که معمولاً برای فیلتر کردن آلاینده ها از آب و هوا و بسیاری از موارد دیگر استفاده می شود. برای داشتن منافذ کوچک و کم حجم که باعث افزایش سطح در دسترس برای جذب یا انجام واکنش‌های شیمیایی، کربن اصطلاحا فعال می‌شود. فعال سازی مشابه ساخت ذرت بو داده از دانه های ذرت خشک است.
 
کربن فعال با توجه به درجه ریز تخلخل بالایی که دارد، یک گرم کربن فعال دارای سطحی بیش از 3000 متر مربع (32000 فوت مربع) است که توسط جذب گاز تعیین می‌شود. زغال چوب، قبل از فعال شدن، دارای سطح ویژه ای در محدوده 2.0-5.0 m2/g است.
کربن فعال معمولا از مواد زائد مانند پوسته نارگیل به دست می آید. زباله های کارخانه های کاغذ به عنوان منبع مورد مطالعه قرار گرفته است. ای ن منابع عمده قبل از «فعال شدن» به زغال چوب تبدیل می شوند. کربنی که از زغال سنگ مشتق می شود به آن زغال سنگ فعال می گویند. کک فعال از کک مشتق شده است.
کربن فعال در ذخیره سازی متان و هیدروژن، تصفیه هوا، دییونیزاسیون خازنی، جذب نوسانی فوق خازنی، بازیافت حلال، کافئین زدایی، تصفیه طلا، استخراج فلز، تصفیه آب، دارو، تصفیه فاضلاب و فیلتر هوای ماسک‌ها، فیلترهای هوای فشرده، سفید کردن دندان‌ها، تولید کلرید هیدروژن، لوازم الکترونیکی خوراکی ها و غیره استفاده می شود.
یکی از کاربردهای صنعتی عمده، در خالص سازی محلول های آبکاری است.
کربن فعال برای درمان مسمومیت ها استفاده می شود. قرص ها یا کپسول های کربن فعال در بسیاری از کشورها به عنوان داروی بدون نسخه برای درمان اسهال، سوء هاضمه و نفخ استفاده می شود
شیمی تجزیه
کربن فعال، در ترکیب 50 درصد وزنی بر وزن با سلیت، به عنوان فاز ثابت در جداسازی کروماتوگرافی کم فشار کربوهیدرات ها (مونو، دی،، تری ساکارید) با استفاده از محلول های اتانول (5-50 درصد) به عنوان فاز متحرک در پروتکل های تحلیلی یا آماده سازی مورد استفاده قرار می گیرد.
کربن فعال برای استخراج داروهای ضد انعقاد مستقیم خوراکی (DOACs) مانند دابیگاتران، آپیکسابان، ریواروکسابان و ادوکسابان از نمونه های پلاسمای خون مفید است.
کربن فعال معمولا در سیستم های تصفیه آب استفاده می شود کربن فعال کاربردهای متعددی در حذف آلاینده ها از جریان هوا یا آب چه در میدان و چه در فرآیندهای صنعتی دارد. کربن فعال همچنین برای اندازه گیری غلظت رادون در هوا استفاده می شود.
کربن فعال (زغال چوب) توسط کشاورزان در تولید دام و شراب سازی استفاده می شود. در تولیدات دامی از آن به عنوان آفت کش، افزودنی خوراک دام، کمک فرآوری، مواد غیرکشاورزی و ضدعفونی کننده استفاده می شود.در شراب سازی ارگانیک، کربن فعال برای استفاده به عنوان یک عامل پردازش برای جذب رنگدانه های قهوه ای از کنسانتره انگور سفید مجاز است. گاهی اوقات به عنوان بیوچار استفاده می شود.
فیلترهای کربن فعال (فیلترهای AC) را می توان برای فیلتر کردن ودکا و ویسکی از ناخالصی های آلی استفاده کرد که می تواند روی رنگ، طعم و بو تأثیر بگذارد. عبور یک ودکای ناخالص ارگانیک از طریق فیلتر کربن فعال با سرعت جریان مناسب، منجر به تولید ودکای با محتوای الکل یکسان و افزایش قابل توجهی خلوص آلی می‌شود که بر اساس بو و مزه قضاوت می‌شود.
تحقیقاتی برای آزمایش توانایی کربن‌های فعال مختلف برای ذخیره‌سازی گاز طبیعی و گاز هیدروژن در حال انجام است.مواد متخلخل مانند یک اسفنج برای انواع مختلف گازها عمل می کند. گاز از طریق نیروهای واندروالس به ماده کربن جذب می شود. برخی از کربن ها قادر به دستیابی به انرژی های اتصال 5-10 کیلوژول بر مول بوده اند. گاز ممکن است پس از قرار گرفتن در دمای بالاتر و یا برای انجام کار احتراق یا در مورد گاز هیدروژن استخراج شده برای استفاده در پیل سوختی هیدروژن دفع شود. ذخیره‌سازی گاز در کربن‌های فعال یک روش ذخیره‌سازی گاز جذاب است زیرا گاز را می‌توان در محیطی با فشار کم، جرم و حجم کم ذخیره کرد که بسیار امکان‌پذیرتر از مخازن فشار سنگین در خودروهاست.
فیلترهای دارای کربن فعال معمولاً در تصفیه هوا و گاز فشرده برای حذف بخارات روغن، بو و سایر هیدروکربن ها از هوا استفاده می شوند. رایج ترین طرح ها از اصل فیلتراسیون 1 مرحله ای یا 2 مرحله ای استفاده می کنند که در آن کربن فعال در داخل محیط فیلتر تعبیه شده است.
فیلترهای کربن فعال برای حفظ گازهای رادیواکتیو در هوای خلاء شده از کندانسور توربین راکتور آب جوش هسته ای استفاده می شود. بسترهای زغال چوب بزرگ این گازها را جذب می کنند و در حالی که به سرعت به گونه های جامد غیر رادیواکتیو تجزیه می شوند، آنها را حفظ می کنند. مواد جامد در ذرات زغال محبوس می شوند، در حالی که هوای فیلتر شده از آن عبور می کند.
کربن فعال معمولاً در مقیاس آزمایشگاهی برای خالص سازی محلول های مولکول های آلی حاوی ناخالصی های آلی رنگی ناخواسته استفاده می شود.
فیلتراسیون روی کربن فعال در فرآیندهای شیمیایی و دارویی در مقیاس بزرگ به همین منظور استفاده می شود. کربن یا با محلول مخلوط می‌شود، سپس فیلتر می‌شود یا در فیلتر ثابت می‌شود.
کربن فعال، که اغلب با گوگرد یا ید تزریق می شود، به طور گسترده ای برای به دام انداختن انتشار جیوه از نیروگاه های زغال سنگ، زباله سوزهای پزشکی و گاز طبیعی در دهانه چاه استفاده می شود. با این حال، علیرغم اثربخشی آن، استفاده از کربن فعال گران است.
زغال چوب فعال در سال 2016 به یک روند غذایی تبدیل شد و به عنوان یک افزودنی برای ایجاد طعم "کمی دودی" و رنگ تیره به محصولاتی از جمله هات داگ، بستنی، پایه پیتزا و شیرینی استفاده می شودعلاوه بر این در ترکیب قرص‌های ضدبارداری و داروهای ضد افسردگی استفاده می‌کنند.
 
ساختار کربن فعال
ساختار کربن فعال مدتهاست که موضوع بحث بوده است. در کتابی که در سال 2006 منتشر شد، [33] هری مارش و فرانسیسکو رودریگز-رینوسو بیش از 15 مدل را برای سازه در نظر گرفتند، بدون اینکه به نتیجه قطعی برسند که کدام یک درست است. کار اخیر با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری تصحیح شده با انحراف نشان داده است که کربن‌های فعال ممکن است ساختاری مشابه ساختار فولرن‌ها، با حلقه‌های کربنی پنج ضلعی و هفت‌ضلعی داشته باشند.

تولید
کربن فعال کربنی است که از مواد منشا کربن دار مانند بامبو، پوسته نارگیل، ذغال سنگ نارس بید، چوب، زغال سنگ، زغال سنگ، زغال سنگ و زمین نفتی تولید می شود. می توان آن را با یکی از فرآیندهای زیر تولید کرد:
فعال سازی فیزیکی: ماده منبع با استفاده از گازهای داغ به کربن فعال تبدیل می شود. سپس هوا وارد می شود تا گازها را بسوزاند و شکلی از کربن فعال درجه بندی شده، غربال شده و غبار زدایی ایجاد می کند. این به طور کلی با استفاده از یک یا چند فرآیند زیر انجام می شود:
کربن‌سازی: مواد با محتوای کربن در دمای 600 تا 900 درجه سانتی‌گراد، معمولاً در یک اتمسفر بی‌اثر با گازهایی مانند آرگون یا نیتروژن، پیرولیز می‌شوند.
فعال سازی/اکسیداسیون: مواد خام یا مواد کربنیزه در دمای بالاتر از 250 درجه سانتیگراد، معمولاً در محدوده دمایی 600 تا 1200 درجه سانتیگراد، در معرض جوهای اکسید کننده (اکسیژن یا بخار) قرار می گیرند. فعال سازی با حرارت دادن نمونه به مدت 1 ساعت در یک کوره صدا خفه کن در دمای 450 درجه سانتیگراد در حضور هوا انجام می شود.
فعال سازی شیمیایی: مواد کربنی با مواد شیمیایی خاصی آغشته شده است. این ماده شیمیایی معمولاً یک اسید، باز قوی یا یک نمک (اسید فسفریک 25٪، هیدروکسید پتاسیم 5٪، هیدروکسید سدیم 5٪، کربنات پتاسیم 5٪، کلرید کلسیم 25٪) و کلرید روی 25 درصد می باشد. سپس کربن در معرض دمای بالا (250-600 درجه سانتیگراد) قرار می گیرد. اعتقاد بر این است که دما در این مرحله کربن را با وادار کردن مواد به باز شدن و داشتن منافذ میکروسکوپی بیشتر فعال می کند. فعال‌سازی شیمیایی به دلیل دماهای پایین‌تر، ثبات کیفیت بهتر و زمان کوتاه‌تر مورد نیاز برای فعال‌سازی مواد، به فعال‌سازی فیزیکی ترجیح داده می‌شود.
شرکت هلندی Norit NV، بخشی از شرکت Cabot، بزرگترین تولید کننده کربن فعال در جهان است. Haycarb، یک شرکت مبتنی بر پوسته نارگیل سریلانکا، 16٪ از سهم بازار جهانی را کنترل می کند.

طبقه بندی
کربن‌های فعال محصولات پیچیده‌ای هستند که طبقه‌بندی آنها بر اساس رفتار، ویژگی‌های سطحی و سایر معیارهای اساسی دشوار است. با این حال، برخی از طبقه بندی های گسترده برای اهداف عمومی بر اساس اندازه، روش های آماده سازی و کاربردهای صنعتی آنها ساخته شده است.
یک میکروگراف از زغال چوب فعال (R 1) در زیر نور میدان روشن در یک میکروسکوپ نوری. به شکل فراکتال مانند ذرات توجه کنید که به سطح عظیم آنها اشاره می کند. هر ذره در این تصویر، علیرغم اینکه فقط حدود 0.1 میلی متر عرض دارد، می تواند مساحت سطحی چند سانتی متر مربع داشته باشد.
به طور معمول، کربن‌های فعال (R1) به صورت ذرات به صورت پودر یا دانه‌های ریز با اندازه کمتر از 1.0 میلی‌متر با قطر متوسط بین 0.15 تا 0.25 میلی‌متر ساخته می‌شوند. بنابراین آنها نسبت سطح به حجم بزرگی را با فاصله انتشار کم ارائه می دهند. کربن فعال (R 1) به عنوان ذرات کربن فعال باقی مانده در الک 50 مش (0.297 میلی متر) تعریف می شود.

مواد کربن فعال پودری (PAC) مواد ریزتری هستند. PAC از ذرات کربن خرد شده یا آسیاب شده تشکیل شده است که 95 تا 100 درصد آن از یک غربال مشبک مشخص شده عبور می کند. ASTM ذرات عبوری از یک الک 80 مش (0.177 میلی متر) و کوچکتر را به عنوان PAC طبقه بندی می کند.
کربن فعال گرانولی (GAC) دارای اندازه ذرات نسبتا بزرگتری در مقایسه با کربن فعال پودری است و در نتیجه، سطح خارجی کوچکتری را ارائه می دهد. بنابراین انتشار مواد جذب شده یک عامل مهم است. این کربن ها برای جذب گازها و بخارات مناسب هستند، زیرا مواد گازی به سرعت پخش می شوند. کربن های دانه بندی شده برای تصفیه هوا و تصفیه آب و همچنین برای بو زدایی عمومی و جداسازی اجزاء در سیستم های جریان و در حوضه های مخلوط سریع استفاده می شود.
کربن فعال اکسترود شده (EAC) کربن فعال پودری را با یک بند ترکیب می‌کند که با هم ذوب شده و در یک بلوک کربن فعال استوانه‌ای شکل با قطرهای 0.8 تا 130 میلی‌متر اکسترود می‌شوند. اینها عمدتاً برای کاربردهای فاز گاز به دلیل افت فشار کم، استحکام مکانیکی بالا و محتوای گرد و غبار کم استفاده می شوند. همچنین به عنوان فیلتر CTO (کلر، طعم، بو) فروخته می شود.
کربن فعال مهره ای (BAC) از قیر نفتی ساخته شده و در قطرهای تقریباً 0.35 تا 0.80 میلی متر عرضه می شود. مشابه EAC، به دلیل افت فشار کم، استحکام مکانیکی بالا و محتوای گرد و غبار کم، اما با اندازه دانه کوچک‌تر نیز مورد توجه قرار گرفته است. شکل کروی آن باعث می شود برای کاربردهای بستر سیال مانند فیلتراسیون آب ترجیح داده شود.

کربن آغشته شده
کربن های متخلخل حاوی چندین نوع مواد معدنی مانند ید و نقره؛ کاتیون هایی مانند آلومینیوم، منگنز، روی، آهن، لیتیوم و کلسیم نیز برای کاربردهای خاص در کنترل آلودگی هوا به ویژه در موزه ها و گالری ها تهیه شده اند. به دلیل خواص ضد میکروبی و ضد عفونی کننده، کربن فعال نقره ای به عنوان جاذب برای تصفیه آب خانگی استفاده می شود. آب آشامیدنی را می توان از آب طبیعی با تصفیه آب طبیعی با مخلوطی از کربن فعال و هیدروکسید آلومینیوم (Al(OH)3) که یک عامل لخته ساز است، بدست آورد. کربن های آغشته شده نیز برای جذب سولفید هیدروژن (H2S) و تیول ها استفاده می شود. نرخ جذب برای H2S تا 50 درصد وزنی گزارش شده است.

کربن با پوشش پلیمری، فرآیندی است که در آن یک کربن متخلخل را می توان با یک پلیمر زیست سازگار پوشاند تا پوششی صاف و قابل نفوذ بدون مسدود کردن منافذ ایجاد کند. کربن حاصل برای همپرفیوژن مفید است. همپرفیوژن یک روش درمانی است که در آن حجم زیادی از خون بیمار از روی یک ماده جاذب عبور داده می شود تا مواد سمی از خون خارج شود.
کربن بافته شده، فناوری پردازش الیاف مصنوعی فنی به پارچه کربن فعال برای فیلتر کربن وجود دارد که در طیف گسترده ای از ابر خازن ها، جاذب های بو، صنایع دفاعی و غیره استفاده کرد. خواص
یک گرم کربن فعال می تواند مساحتی بیش از 500 متر مربع داشته باشد که 3000 متر مربع فوت به راحتی قابل دستیابی است. آئروژل های کربنی اگرچه گران تر هستند، اما سطح سطح بالاتری دارند و در کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می گیرند.
زیر یک میکروسکوپ الکترونی، ساختارهای سطح بالای کربن فعال آشکار می شوند. ذرات منفرد به شدت در هم پیچیده هستند و انواع مختلفی از تخلخل را نشان می دهند. ممکن است نواحی زیادی وجود داشته باشد که سطوح مسطح مواد گرافیت مانند به موازات یکدیگر قرار داشته باشند، که تنها با چند نانومتر یا بیشتر از هم فاصله دارند. این ریز منافذ شرایط فوق‌العاده‌ای را برای انجام جذب فراهم می‌کنند، زیرا مواد جاذب می‌توانند به طور همزمان با بسیاری از سطوح تعامل داشته باشند. آزمایش‌های رفتار جذب معمولاً با گاز نیتروژن در دمای 77 کلوین و تحت خلاء بالا انجام می‌شود، اما در شرایط روزمره، کربن فعال کاملاً قادر است آب مایع از بخار در دمای 100 درجه سانتی‌گراد تولید کند.
جیمز دوار، دانشمندی که دیوار (فلاسک خلاء) به نام او نامگذاری شده است، زمان زیادی را صرف مطالعه کربن فعال کرد و مقاله ای در مورد ظرفیت جذب آن در مورد گازها منتشر کرد. در این مقاله، او کشف کرد که خنک کردن کربن تا دمای نیتروژن مایع به آن اجازه می‌دهد تا مقادیر قابل‌توجهی از گازهای هوای متعدد را جذب کند، که می‌توان آن‌ها را به سادگی با گرم کردن دوباره کربن به دست آورد.
از نظر فیزیکی، کربن فعال با نیروی واندروالس یا نیروی پراکندگی به مواد متصل می‌شود.
کربن فعال به مواد شیمیایی خاصی از جمله الکل ها، دیول ها، اسیدها و بازهای قوی، فلزات و اکثر مواد معدنی مانند لیتیوم، سدیم، آهن، سرب، آرسنیک، فلوئور و اسید بوریک به خوبی متصل نمی شود. کربن فعال ید را به خوبی جذب می کند. مونوکسید کربن به خوبی توسط کربن فعال جذب نمی شود.
کربن فعال می تواند به عنوان بستری برای کاربرد مواد شیمیایی مختلف برای بهبود ظرفیت جذب برخی از ترکیبات معدنی (و آلی مشکل ساز) مانند سولفید هیدروژن (H2S)، آمونیاک (NH3)، فرمالدئید (HCOH)، جیوه (Hg) استفاده شود. و ید رادیواکتیو-131 (131I). این خاصیت به جذب شیمیایی معروف است.

عدد ید
بسیاری از کربن ها ترجیحاً مولکول های کوچک را جذب می کنند. عدد ید اساسی ترین پارامتری است که برای مشخص کردن عملکرد کربن فعال استفاده می شود. این معیاری برای سطح فعالیت است (عدد بالاتر نشان‌دهنده درجه بالاتر فعال‌سازی است ) که اغلب بر حسب میلی‌گرم در گرم گزارش می‌شود (محدوده معمولی 500-1200 میلی‌گرم بر گرم.
عدد ید به عنوان میلی گرم ید جذب شده توسط یک گرم کربن تعریف می شود که غلظت ید در فیلتر باقیمانده در غلظت 0.02 نرمال (یعنی 0.02N) باشد. اساساً، عدد ید معیاری از ید جذب شده در منافذ است و به این ترتیب، نشان دهنده حجم منافذ موجود در کربن فعال مورد نظر است. به طور معمول، کربن های تصفیه آب دارای اعداد ید هستند که از 600 تا 1100 متغیر است. اغلب، از این پارامتر برای تعیین درجه فرسودگی کربن در حال استفاده استفاده می شود. با این حال، این عمل باید با احتیاط مورد توجه قرار گیرد، زیرا فعل و انفعالات شیمیایی با ماده جاذب ممکن است بر جذب ید تأثیر بگذارد و نتایج نادرستی به همراه داشته باشد.
ملاس
برخی از کربن ها در جذب مولکول های بزرگ مهارت بیشتری دارند. تعداد ملاس یا بازده ملاس معیاری از میزان مزوپور کربن فعال (بیشتر از 20 Å یا بزرگتر از 2 نانومتر) با جذب ملاس از محلول است. یک عدد ملاس بالا نشان دهنده جذب بالای مولکول های بزرگ (محدوده 95-600) است. کارامل dp (عملکرد رنگ زدایی) مشابه عدد ملاس است. راندمان ملاس به صورت درصد (محدوده 40% تا 185%) و عدد ملاس موازی (600 = 185%، 425 = 85%) گزارش شده است. عدد ملاس اروپایی (محدوده 525 تا 110) با عدد ملاس آمریکای شمالی رابطه معکوس دارد.
شماره ملاس معیار درجه رنگ زدایی محلول ملاس استاندارد است که در برابر کربن فعال استاندارد رقیق شده و استاندارد شده است. با توجه به اندازه بدنه های رنگی، عدد ملاس نشان دهنده حجم منافذ بالقوه موجود برای گونه های جاذب بزرگتر است. از آنجایی که ممکن است تمام حجم منافذ برای جذب در یک کاربرد فاضلاب خاص در دسترس نباشد، و از آنجایی که مقداری از جذب ممکن است وارد منافذ کوچکتر شود، معیار خوبی برای ارزش یک کربن فعال خاص برای یک کاربرد خاص نیست. اغلب، این پارامتر در ارزیابی یک سری از کربن‌های فعال برای سرعت جذب آنها مفید است. با توجه به دو کربن فعال با حجم منافذ مشابه برای جذب، کربنی که دارای تعداد ملاس بالاتر است، معمولاً دارای منافذ تغذیه‌کننده بزرگ‌تری است که منجر به انتقال مؤثرتر جذب به فضای جذب می‌شود.

تانن
تانن ها مخلوطی از مولکول های بزرگ و متوسط هستند. کربن ها با ترکیبی از درشت منافذ و مزوپورها تانن ها را جذب می کنند. توانایی کربن برای جذب تانن ها در غلظت قسمت در میلیون (محدوده ppm 200-362 ppm) گزارش شده است.

متیلن بلو
برخی از کربن ها دارای ساختار مزوپور (20 تا 50 Å یا 2 تا 5 نانومتر) هستند که مولکول های اندازه متوسط مانند رنگ متیلن بلو را جذب می کند. جذب متیلن بلو بر حسب گرم در 100 گرم (محدوده 11 تا 28 گرم در 100 گرم) گزارش شده است.

دکلره
برخی از کربن ها بر اساس طول نیمه عمر دکلره ارزیابی می شوند که کارایی حذف کلر کربن فعال را اندازه گیری می کند. طول نیمه ارزش دکلره، عمق کربن مورد نیاز برای کاهش غلظت کلر به میزان 50 درصد است.

چگالی ظاهری
چگالی جامد یا اسکلتی کربن‌های فعال معمولاً بین 2000 تا 2100 کیلوگرم بر متر مکعب (125 تا 130 پوند بر فوت مکعب) است. چگالی بالاتر فعالیت حجم بیشتری را فراهم می کند و به طور معمول نشان دهنده کربن فعال با کیفیت بهتر است.

عدد سختی / سایش
این عدد معیاری از مقاومت کربن فعال در برابر ساییدگی است. این یک شاخص مهم کربن فعال برای حفظ یکپارچگی فیزیکی و مقاومت در برابر نیروهای اصطکاک است. بسته به مواد خام و سطوح فعالیت (تخلخل) تفاوت زیادی در سختی کربن‌های فعال وجود دارد.

محتوای خاکستر
خاکستر فعالیت کلی کربن فعال و کارایی فعال‌سازی مجدد آن را کاهش می‌دهد. مقدار آن منحصراً به مواد خام پایه مورد استفاده برای تولید کربن فعال (مانند نارگیل، چوب، زغال سنگ و غیره) بستگی دارد. اکسیدهای فلزی (Fe2O3) می توانند از کربن فعال خارج شده و منجر به تغییر رنگ شوند. محتوای خاکستر محلول در اسید/آب از محتوای خاکستر کل مهمتر است. محتوای خاکستر محلول می تواند برای آکواریوم ها بسیار مهم باشد، زیرا اکسید آهن می تواند رشد جلبک ها را تقویت کند. برای جلوگیری از مسمومیت با فلزات سنگین و رشد بیش از حد گیاه و جلبک باید از کربنی با محتوای خاکستر محلول کم برای مخازن دریایی، ماهی های آب شیرین و صخره ها استفاده کرد.

توزیع اندازه ذرات
هرچه اندازه ذرات یک کربن فعال ریزتر باشد، دسترسی بهتر به سطح و سرعت سینتیک جذب سریع‌تر خواهد بود. در سیستم های فاز بخار این باید در برابر افت فشار در نظر گرفته شود که بر هزینه انرژی تأثیر می گذارد. توجه دقیق به توزیع اندازه ذرات می تواند مزایای عملیاتی قابل توجهی را ارائه دهد. با این حال، در مورد استفاده از کربن فعال برای جذب مواد معدنی مانند طلا، اندازه ذرات باید در محدوده 3.35-1.4 میلی متر باشد. کربن فعال با اندازه ذرات کمتر از 1 میلی متر برای شستشو (برداشتن مواد معدنی از کربن فعال) مناسب نیست.

اصلاح خواص و واکنش پذیری
اسید-باز، اکسیداسیون-کاهش و ویژگی های جذب خاص به شدت به ترکیب گروه های عاملی سطح وابسته است. سطح کربن فعال معمولی واکنش‌پذیر است و می‌تواند توسط اکسیژن اتمسفر، پلاسمای اکسیژن، بخار، دی اکسید کربن و ازن اکسید شود. اکسیداسیون در فاز مایع توسط طیف وسیعی از معرف‌ها (HNO3، H2O2، KMnO4) ایجاد می‌شود.
کربن فعال را می توان با محصولات طبیعی یا پلیمرها یا فرآوری کربن با معرف های نیتروژن، نیتروژنه کرد. کربن فعال می تواند با کلر، برم  و فلوئور تعامل داشته باشد.
سطح کربن فعال، مانند سایر مواد کربنی را می توان با استفاده از پراکسید (در هر) فلوئوروپلی اتر در فاز مایع، یا با طیف وسیعی از مواد فلوئوارگانیک به روش CVD، فلورالکیله کرد. چنین موادی آبگریزی و پایداری شیمیایی بالا را با رسانایی الکتریکی و حرارتی ترکیب می‌کنند و می‌توانند به عنوان ماده الکترود برای ابرخازن‌ها استفاده شوند.
گروه های عاملی اسید سولفونیک را می توان به کربن فعال متصل کرد تا "استاربن" تولید کند که می تواند برای کاتالیز انتخابی استری شدن اسیدهای چرب استفاده شود. تشکیل چنین کربن‌های فعال از پیش‌سازهای هالوژنه، کاتالیزور مؤثرتری به دست می‌دهد که تصور می‌شود نتیجه هالوژن‌های باقی‌مانده است که باعث بهبود پایداری می‌شود.
برخی از خواص شیمیایی کربن فعال به وجود پیوند دوگانه کربن فعال سطحی نسبت داده شده است. نظریه جذب پلیانی روشی محبوب برای تجزیه و تحلیل جذب مواد آلی مختلف به سطح آنها است.

کاتالیز ناهمگن
رایج‌ترین شکل جذب شیمیایی در صنعت، زمانی رخ می‌دهد که یک کاتالیزور جامد با یک ماده اولیه گازی، واکنش‌دهنده ، برهم‌کنش می‌دهد. جذب واکنش دهنده به سطح کاتالیزور یک پیوند شیمیایی ایجاد می کند که چگالی الکترون را در اطراف مولکول واکنش دهنده تغییر می دهد و به آن اجازه می دهد تا تحت واکنش هایی قرار گیرد که معمولاً در دسترس آن نیستند.

فعال سازی مجدد و بازسازی
بزرگترین کارخانه فعال سازی مجدد جهان در فلوی، بلژیک واقع شده است. فعال‌سازی مجدد یا بازسازی کربن‌های فعال شامل بازیابی ظرفیت جذب کربن فعال اشباع شده با جذب آلاینده‌های جذب‌شده روی سطح کربن فعال است.

فعال سازی مجدد حرارتی
متداول ترین تکنیک بازسازی که در فرآیندهای صنعتی به کار می رود، فعال سازی مجدد حرارتی است. فرآیند بازسازی حرارتی به طور کلی سه مرحله را دنبال می کند:
خشک کردن جاذب در حدود 105 درجه سانتیگراد
دفع و تجزیه در دمای بالا (500-900 درجه سانتیگراد) تحت یک جو بی اثر
تبدیل به گاز آلی باقیمانده توسط یک گاز غیر اکسید کننده (بخار یا دی اکسید کربن) در دماهای بالا (800 درجه سانتیگراد )
مرحله عملیات حرارتی از ماهیت گرمازایی جذب استفاده می کند و منجر به دفع، ترک خوردگی جزئی و پلیمریزاسیون مواد آلی جذب شده می شود. مرحله نهایی با هدف حذف بقایای آلی زغالی تشکیل شده در ساختار متخلخل در مرحله قبل و بازنمایی ساختار کربن متخلخل با بازسازی ویژگی‌های سطح اصلی آن است. پس از فرایند می توان از ستون جذب مجدد استفاده کرد. در هر چرخه بازسازی حرارتی-جذب بین 5 تا 15 درصد وزنی بستر کربن سوزانده می شود که منجر به از دست دادن ظرفیت جذب می شود. بازسازی حرارتی یک فرآیند با انرژی بالا به دلیل دماهای مورد نیاز بالا است که آن را هم از نظر انرژی و هم از نظر تجاری گران می کند. گیاهانی که به بازسازی حرارتی کربن فعال متکی هستند، قبل از اینکه از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد، باید از اندازه معینی برخوردار باشند. در نتیجه، برای سایت‌های کوچک‌تر تصفیه زباله معمول است که هسته‌های کربن فعال خود را برای بازسازی به مراکز تخصصی ارسال کنند.