Kepelbagaian Fungsi Karbon Teraktif

Pernahkah anda terdengar tentang karbon teraktif? Karbon teraktif ialah bahan semula jadi seperti arang batu, kayu atau kelapa yang diproses dan mempunyai kandungan karbon yang tinggi.

Karbon teraktif telah melalui proses pengaktifan melalui pemanasan pada suhu yang tinggi dan bertindak balas dengan gas tertentu seperti wap air atau gas karbon dioksida. Melalui proses ini, karbon teraktif akan mengalami perubahan struktur yang ketara untuk meningkatkan keupayaannya untuk menyerap zat tertentu.

Antara perubahan yang berlaku termasuklah struktur karbon teraktif menjadi lebih berliang dan berongga serta mempunyai luas permukaan yang lebih besar. Produk yang terhasil mempunyai tahap keliangan mikro yang tinggi. Satu gram karbon teraktif mempunyai luas permukaan melebihi 3000 meter persegi dan sifat penyerapan yang tinggi.

Bijirin karbon teraktif (GAC) dan serbuk karbon teraktif (PAC) ialah dua jenis utama karbon teraktif yang dibezakan oleh saiz zarah. PAC mempunyai saiz kurang daripada 1.0 milimeter (mm) dengan diameter purata antara 0.15 mm hingga 0.25 mm.

Sementara itu, butiran saiz zarah GAC biasanya bersaiz antara 0.2 mm hingga 5 mm. GAC mempunyai saiz zarah yang agak besar berbanding dengan serbuk PAC dan seterusnya, memberikan permukaan luaran yang lebih kecil.

Apakah bahan semula jadi boleh digunakan untuk penghasilan karbon teraktif? Penghasilan karbon teraktif daripada herba telah mendapat perhatian dan minat banyak penyelidik. Hal ini dikatakan demikian kerana tumbuhan herba mempunyai prestasi yang baik dalam proses penyingkiran dan pemulihan logam berat. Tambahan pula, kosnya yang rendah dan ketersediaannya dengan kuantiti yang banyak menarik minat para penyelidik untuk menghasilkan karbon teraktif daripada herba.

Herba ialah alternatif yang lebih murah serta berkesan daripada karbon teraktif komersial untuk penyingkiran logam berat dan pewarna tekstil berasaskan air. Terdapat pelbagai jenis tanaman herba seperti daun semambu, daun kari, daun remunggai dan daun tulasi yang digunakan bagi tujuan tersebut. Kaedah yang sering digunakan bagi menghasilkan karbon teraktif daripada herba ialah proses pengaktifan yang terdiri daripada pengaktifan fizikal dan kimia. Selain itu, bahan penjerap lain yang juga boleh digunakan adalah seperti sekam padi, sekam kelapa, sisa kulit nangka dan sebagainya.

Di Malaysia, sekam padi merupakan by product dalam industri pemprosesan biji padi kepada beras di kilang memproses padi. Karbon teraktif daripada sekam padi dihasilkan melaui proses pengkarbonan dan diaktifkan dengan menggunakan kalium hidroksida dan natrium hidroksida.

Karbon teraktif sangat berguna untuk pelbagai tujuan kerana sifat penjerapannya yang tinggi. Karbon teraktif mempunyai penjerapan fizikal dan penjerapan kimia yang boleh menyerap sebatian organik untuk mencapai kesan penyingkiran. Dengan menggunakan prinsip ini, karbon teraktif berfungsi dengan cepat dan berkesan untuk menyerap gas berbahaya seperti formaldehid dalam udara.

Sehingga hari ini, banyak penyelidik telah menggunakan karbon teraktif untuk mengurangkan isu pencemaran udara yang semakin membimbangkan. Kapasitinya untuk menyerap sebatian organik meruap, gas berbahaya dan bau yang tidak diingini telah membawa kepada penggabungannya dalam sistem penulenan udara. Melalui penggunaannya dalam penulen udara rumah, penapis kabin automotif atau sistem ekzos industri, karbon teraktif menyumbang kepada penciptaan persekitaran udara dalaman dan luaran yang lebih sihat.

Satu daripada penggunaan karbon teraktif yang terkenal adalah dalam proses penulenan air. Struktur berliang karbon teraktif bertindak sebagai magnet untuk sebatian organik, kekotoran dan bahan berbau.

Apabila air melalui penapis karbon teraktif, bahan yang tidak diingini ini diserap dalam permukaan zarah karbon lalu meninggalkan air yang lebih bersih dan jernih. Proses ini memainkan peranan penting dalam meningkatkan rasa, bau dan kualiti keseluruhan air minuman.

Selain itu, bidang perubatan dan farmaseutikal juga menggunakan karbon aktif untuk merawat keracunan dan penggunan dos ubat yang berlebihan. Keupayaan penjerapannya membolehkannya memerangkap toksin dan bahan berbahaya dalam saluran pencernaan dan menghalang penyerapannya ke dalam aliran darah. Cara ini membantu mengurangkan jumlah bahan berbahaya yang diserap oleh tubuh dan meredakan kesan toksiknya. Karbon teraktif juga digunakan dalam penapis perubatan untuk pembersihan darah dan membantu membuang toksin daripada darah pesakit semasa prosedur seperti dialisis.

Di samping itu, karbon teraktif menjadi semakin popular dalam dunia kecantikan kerana keupayaannya untuk memberikan kesan pembersihan yang mendalam pada kulit. Produk kecantikan yang mengandungi karbon teraktif biasanya digunakan dalam pelbagai cara, termasuklah sebagai bahan dalam topeng wajah (masker), pencuci muka atau tisu pembersih. Karbon aktif membantu membersihkan pori-pori dengan lebih baik dan mengurangkan risiko jerawat dan masalah kulit lain.

Karbon aktif juga merupakan bahan yang biasa digunakan untuk melindungi alam sekitar dan pemulihan tanah tercemar dengan cara menjerap dan menyingkirkan bahan kimia berbahaya dari tanah dan air. Kelebihan ini membantu memulihkan kualiti tanah dan air serta mengurangkan risiko pencemaran tambahan.

Walaupun penggunaan karbon teraktif adalah meluas, namun cabaran seperti pelupusan karbon terpakai yang betul dan sumber bahan mentah yang mampan memerlukan perhatian lanjut. Pada masa ini, penyelidik sedang meneroka cara inovatif untuk meningkatkan kecekapan dan kebolehgunaan semula karbon diaktifkan. Peluang ini secara tidak langsung membuka jalan untuk penggunaan karbon teraktif yang lebih meluas.

Nurul Aisyah Mat Zamzuri dan Dr. Nurul Auni Zainal Abidin,
UiTM Cawangan Negeri Sembilan, Kampus Kuala Pilah.