Ko’mirni aktivlash

2. Faol ko'mirlarning tuzilishi

Faol ko'mirlar grafit jismlari guruhiga kiradi va ular, shuningdek, mikrokristalli uglerodning bir turi bo'lgan kuyiklardir. Ko'mirlar turbostrat tuzilishi deb ataladi, bu grafit qatlamlarining uch o'lchovli tartibsizligi bilan ifodalanadi. Biroq, faollashuvning dastlabki bosqichlarida grafit va ko'mir tuzilishi o'rtasida sezilarli farqlar mavjud. Grafitga o'xshash ko'mir kristallarining o'lchamlari faollashtirish sharoitlariga bog'liq va 9 (balandlik) * 23 (diametr) Å yoki (9-60) * (7-100) Å bo'lishi mumkin. Ko'mirlarda tekis ikki o'lchovli olti burchakli to'rlar parallel va bir xil, garchi grafitdan farq qiladigan masofada joylashgan bo'lsa-da, o'qlarga nisbatan normalga nisbatan boshqacha tarzda aylantirilishi mumkin.
Muntazamlik darajasini, tuzilish nuqsonining xususiyatini, sirt holatini, ularning turli xil xususiyatlarini – mexanik, issiqlik va elektrofizik, sorbsiya va ion almashinuvini aniqlaydigan uglerod materiallarini olish usuliga qarab, ular keng doirada o'zgarishi mumkin. Biroq, yaxshi faollashtirilgan ko'mirlar, ishlab chiqarish usuli bilan bog'liq yoki ular tomonidan maxsus aniqlangan farqlarga qaramay, juda aniq umumiy xususiyatlarga ega.
Ham hajmda, ham sirtda faol ko'mirlarning asosiy tarkibiy elementi grafitning kristall panjarasining tarkibiy qismi – kondensatsiyalangan aromatik halqalar tizimi bo'lib, unda uchta valentlik uglerod elektronlari qo'shni, kuchli, to'liq to'yingan σ-bog'lanishlar bilan bog'langan va to'rtinchi 𝛑-elektron deyarli delokalizatsiya qilingan va konjugat bog'lanish tizimi orqali erkin harakatlanishi mumkin.
Tabiiy yo'naltirilgan grafit tuzilmalarida (rasm.3) uglerod atomlari asosan  gibrid

Shakl: 3. Grafitning kristall panjarasining tuzilishi.
holati, qatlamlararo masofa 3,35 Å ni tashkil qiladi. Faol ko'mirlarga xos bo'lgan turbostrat holatida elementar qatlamlarning qat'iy davriyligi yo'q, ular orasidagi masofa bir xil emas va o'rtacha 3,44 Å atrofida tebranadi. Turbostrat strukturasining to'rlaridagi uglerod atomlari ideal pozitsiyalarni egallamaydi, balki 0,14 – 0,17 Å oralig'ida panjara tekisligiga nisbatan siljiydi. Buning sababi shundaki, turbostrat tarkibidagi uglerod atomi grafit tuzilmalaridan farqli o'laroq, boshqa valentlik holatida bo'ladi. Uglerod atomlarining bir qismi, ayniqsa periferik,  gibrid holatda.
Faol ko'mirlarning muhim xususiyati ularning granulometrik tarkibi. Kukunli, donador va kalıplanmış ko'mirlar o'rtasida farq bor. Donli ko'mirlar katta bo'laklarni bir yoki bir necha millimetrga maydalash orqali olinadi. Eng yaxshi usul – ko'mirning sinterlanishiga qarab an'anaviy texnologiyadan foydalangan holda bog'lovchi bilan yoki bo'lmasdan maydalangan ko'mirdan 1-4 mm o'lchamdagi granulalar yoki briketlarni olish. Agar ularning sinterlashi yomon bo'lsa, bog'lovchi kerak.
Qattiq moddalar yuzasida moddalarning adsorbsiya sxemasidan ko'rinib turibdiki (rasmga qarang). 1), yutish qobiliyati bu sirtning kattaligiga bog'liq bo'lishi kerak. Faol ko'mirlarning yutuvchi yuzasi juda katta. Ko'pincha, yaxshi faollashtirilgan ko'mirlar uchun sirtning kattaligi maydalashga juda bog'liq emas, chunki u asosan teshiklarning ichki yuzasi tufayli ta'minlanadi. Ya'ni, faol ko'mirlarning eng muhim xususiyati ularning gözenekli tuzilishi - gözeneklerin hajmi va hajmi, degan xulosaga kelishimiz mumkin, chunki ularda moddalar so'riladi.
IUPAC xalqaro toza va amaliy kimyo Ittifoqi me'yorlariga muvofiq diametri 0,4 nm dan kam bo'lgan teshiklar submikroporlar, diametri 0,4 dan 2,0 nm gacha bo'lgan teshiklar mikroporlar, diametri 1 dan 50 nm gacha bo'lgan teshiklar mezoporlar va 50 nm dan ortiq makroporlar deb ataladi. Diametri adsorbsiyalangan molekulalarning o'lchamiga mos keladigan mikroporlar ko'mir faolligi uchun muhimdir.
Uglerod adsorbentlari mikro, mezo va makroporlarni o'z ichiga olgan teshiklarning polidispers tarqalishi bilan tavsiflanadi. Mezo va makroporlar asosan transport rolini o'ynaydi. Katta teshiklarning katta hajmi adsorbent zichligi va uning sig'imining pasayishiga olib keladi.