Pengenalan
Arang teraktif (activated charcoal) ialah bahan yang dihasilkan daripada karbon yang telah diproses untuk meningkatkan keliangan dan luas permukaannya. Keupayaan penjerapannya yang luar biasa menjadikannya bahan yang amat diperlukan dalam pelbagai aplikasi. Artikel ini menyediakan gambaran keseluruhan mengenai kegunaan pelbagai arang teraktif dalam industri berbeza, menekankan potensinya untuk menyelesaikan cabaran alam sekitar, kesihatan, dan industri.
Aplikasi alam sekitar
Arang teraktif digunakan secara meluas dalam aplikasi alam sekitar kerana keupayaannya untuk menjerap bahan pencemar dan kontaminan. Salah satu kegunaan alam sekitar yang paling biasa ialah dalam rawatan air, di mana ia digunakan untuk menyingkirkan bendasing seperti logam berat, sebatian organik, dan bahan kimia berbahaya dari air minuman dan air sisa (Bishop, 2023; Mamatha, 2023). Ia juga digunakan dalam penulenan udara untuk menyingkirkan gas berbahaya dan sebatian organik meruap (VOC) dari udara (Hossain & Chowdhury, 2024; Çeçen, 2024).
Selain penulenan air dan udara, arang teraktif digunakan dalam pemulihan tanah untuk menyingkirkan bahan toksik dari tanah tercemar (Alkhatib & Zailaey, 2015). Ia juga digunakan dalam pembersihan tumpahan minyak, di mana ia membantu menjerap minyak dan menghalangnya daripada merebak (Bishop, 2023).
Industri makanan dan minuman
Dalam industri makanan dan minuman, arang teraktif digunakan untuk meningkatkan kualiti dan keselamatan produk makanan. Ia biasanya digunakan untuk menyingkirkan bendasing, bau, dan warna dari makanan dan minuman. Sebagai contoh, ia digunakan dalam industri gula untuk menyahwarna sirap gula dan dalam pengeluaran minuman beralkohol untuk menyingkirkan bendasing dan meningkatkan rasa (Herreros, 2023; Goyal, 2012).
Arang teraktif juga digunakan dalam industri makanan untuk menyingkirkan bahan berbahaya seperti logam berat dan racun perosak dari produk makanan (Mamatha, 2023). Selain itu, ia digunakan dalam penjelasan lemak dan minyak untuk meningkatkan kualiti dan jangka hayat simpanan mereka (Goyal, 2012).
Industri farmaseutikal
Dalam industri farmaseutikal, arang teraktif digunakan sebagai penjerap untuk menyingkirkan bendasing dan kontaminan dari produk farmaseutikal. Ia juga digunakan dalam penjelasan penyediaan cecair dan penyingkiran komponen yang tidak diingini dari formulasi farmaseutikal (Herreros, 2023; Goyal, 2012).
Arang teraktif juga digunakan dalam pengeluaran peranti dan peralatan perubatan, seperti alat pernafasan dan topeng gas, di mana ia membantu menyingkirkan gas dan wap berbahaya dari udara (Goyal, 2012).
Aplikasi perubatan
Arang teraktif mempunyai beberapa aplikasi perubatan, terutamanya kerana keupayaannya untuk menjerap toksin dan bahan berbahaya. Ia biasanya digunakan dalam rawatan keracunan, di mana ia membantu menjerap bahan toksik dalam perut dan menghalang penyerapannya ke dalam aliran darah (Alkhatib & Zailaey, 2015; Sodhi, 2013).
Selain merawat keracunan, arang teraktif digunakan dalam rawatan pesakit dengan penyakit buah pinggang kronik. Ia membantu menyingkirkan produk sisa dari darah, yang sebaliknya akan ditapis oleh buah pinggang (Alkhatib & Zailaey, 2015). Ia juga digunakan dalam rawatan gas usus dan cirit-birit, di mana ia membantu menjerap gas dan mengurangkan kembung (Raut et al., 2021).
Penyimpanan tenaga dan aplikasi elektrokimia
Arang teraktif juga digunakan dalam peranti penyimpanan tenaga seperti bateri dan superkapasitor. Luas permukaan yang tinggi dan struktur berliang menjadikannya bahan ideal untuk aplikasi elektrod. Ia digunakan dalam bateri litium-ion, bateri natrium-ion, dan bateri kalium-ion, di mana ia membantu meningkatkan kapasiti penyimpanan dan prestasi bateri (Zerin et al., 2023).
Selain bateri, arang teraktif digunakan dalam superkapasitor, di mana ia membantu menyimpan tenaga elektrik melalui kapasitans lapisan berganda elektrostatik dan pseudokapasitans elektrokimia (Zerin et al., 2023). Penggunaan arang teraktif dalam peranti penyimpanan tenaga menjadi semakin popular kerana kapasitans spesifik yang tinggi dan jangka hayat kitaran yang panjang.
Aplikasi industri
Arang teraktif mempunyai pelbagai aplikasi industri, termasuk penyingkiran bahan pencemar dari air sisa industri dan pemulihan bahan berharga seperti logam berharga (Herreros, 2023; Mamatha, 2023). Ia juga digunakan dalam penyingkiran gas toksik dari gas serombong dan pemulihan sebatian organik meruap (VOC) dari proses industri (Herreros, 2023).
Dalam industri kimia, arang teraktif digunakan sebagai sokongan pemangkin dalam pelbagai tindak balas kimia. Ia menyediakan luas permukaan yang besar untuk pemangkin melekat, yang meningkatkan kecekapan tindak balas (Goyal, 2012). Tambahan pula, ia digunakan dalam pengeluaran pelbagai bahan kimia, seperti dalam sintesis glifosat dan pengoksidaan sianida (Le, 2005).
Industri kosmetik dan penjagaan peribadi
Dalam industri kosmetik dan penjagaan peribadi, arang teraktif digunakan dalam pelbagai produk seperti topeng muka, ubat gigi, dan produk penjagaan kulit. Ia dikenali dengan keupayaannya untuk menjerap bendasing dan toksin dari kulit, yang menjadikannya bahan popular dalam topeng muka detoksifikasi (Sodhi, 2013).
Arang teraktif juga digunakan dalam ubat gigi untuk menyingkirkan plak, bakteria, dan bau mulut. Sifat kasar membantu membersihkan dan memutihkan gigi, menjadikannya bahan popular dalam produk ubat gigi semula jadi (Sodhi, 2013).
Aplikasi pertanian
Dalam pertanian, arang teraktif digunakan untuk meningkatkan kesuburan tanah dan pertumbuhan tumbuhan. Ia membantu menjerap bahan kimia berbahaya dan toksin dari tanah, yang sebaliknya boleh membahayakan tumbuhan dan mengurangkan hasil tanaman (Raut et al., 2021). Ia juga digunakan dalam rawatan air sisa pertanian untuk menyingkirkan bendasing dan bahan berbahaya sebelum air digunakan semula untuk pengairan (Mamatha, 2023).
Selain itu, arang teraktif digunakan dalam pengeluaran makanan haiwan, di mana ia membantu menyingkirkan bendasing dan meningkatkan kualiti makanan (Raut et al., 2021).
Aplikasi katalitik
Arang teraktif digunakan sebagai pemangkin dalam pelbagai tindak balas kimia. Luas permukaan yang tinggi dan struktur berliang menjadikannya bahan ideal untuk aplikasi katalitik. Ia digunakan dalam pengoksidaan merkaptan kepada disulfida dan dalam penukaran sianida kepada bahan yang kurang berbahaya (Le, 2005).
Selain aplikasi ini, arang teraktif digunakan sebagai sokongan pemangkin dalam pengeluaran pelbagai bahan kimia, seperti dalam sintesis glifosat dan dalam pengoksidaan sianida (Le, 2005).
Aplikasi lain-lain
Arang teraktif mempunyai beberapa aplikasi lain. Ia digunakan dalam pengeluaran topeng gas dan alat pernafasan, di mana ia membantu menyingkirkan gas dan wap berbahaya dari udara (Goyal, 2012). Ia juga digunakan dalam pengeluaran penapis rokok, di mana ia membantu menyingkirkan bahan berbahaya dari asap rokok (Sodhi, 2013).
Selain itu, arang teraktif digunakan dalam pengeluaran penapis air, di mana ia membantu menyingkirkan bendasing dan meningkatkan rasa dan bau air (Bishop, 2023; Çeçen, 2024).
Jadual: Aplikasi utama arang teraktif merentasi industri berbeza
| Industri/Aplikasi | Kegunaan Utama | Rujukan |
|---|---|---|
| Aplikasi Alam Sekitar | Rawatan air, penulenan udara, pemulihan tanah, pembersihan tumpahan minyak | (Bishop, 2023; Hossain & Chowdhury, 2024) |
| Industri Makanan dan Minuman | Penyahwarnaan, penyingkiran bendasing, penjelasan lemak dan minyak | (Herreros, 2023; Goyal, 2012) |
| Industri Farmaseutikal | Penjelasan penyediaan cecair, penyingkiran komponen yang tidak diingini | (Herreros, 2023; Goyal, 2012) |
| Aplikasi Perubatan | Rawatan keracunan, penyakit buah pinggang, gas usus, dan cirit-birit | (Alkhatib & Zailaey, 2015; Sodhi, 2013) |
| Penyimpanan Tenaga | Bateri, superkapasitor, bahan elektrod | (Zerin et al., 2023) |
| Aplikasi Industri | Rawatan air sisa, pemulihan logam berharga, pemulihan VOC | (Herreros, 2023; Mamatha, 2023) |
| Industri Kosmetik | Topeng muka, ubat gigi, produk penjagaan kulit | (Sodhi, 2013) |
| Aplikasi Pertanian | Peningkatan kesuburan tanah, pengeluaran makanan haiwan, rawatan air sisa | (Raut et al., 2021) |
| Aplikasi Katalitik | Sokongan pemangkin dalam tindak balas kimia, proses pengoksidaan | (Le, 2005) |
| Aplikasi Lain-lain | Topeng gas, penapis rokok, penapis air | (Goyal, 2012; Sodhi, 2013) |
Kesimpulan
Arang teraktif ialah bahan yang sangat serba boleh dengan pelbagai kegunaan merentasi berbagai industri. Ciri-ciri uniknya menjadikannya komponen penting dalam banyak proses, dari perlindungan alam sekitar hingga rawatan perubatan. Seiring dengan penyelidikan dan teknologi terus maju, aplikasi arang teraktif dijangka berkembang lebih lanjut, menjadikannya bahan yang semakin penting dalam dunia moden.
Rujukan
Alkhatib, A. J., & Zailaey, K. A. (2015). Medical and environmental applications of activated charcoal: review article. European Scientific Journal, ESJ.
Bishop, D. T. (2023). Activated Carbon for Environmental Applications. https://doi.org/10.1039/bk9781839169861-00070
Çeçen, F. (2024). Activated Carbon. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. https://doi.org/10.1002/0471238961.0103200902011105.a01.pub4
Goyal, M. (2012). Nonenvironmental Industrial Applications of Activated Carbon Adsorption. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-097744-7.00020-X
Herreros, N. G. (2023). Industrial Applications of Activated Carbon. https://doi.org/10.1039/bk9781839169861-00023
Hossain, Md. Z., & Chowdhury, M. B. I. (2024). Biobased Activated Carbon and Its Application. https://doi.org/10.5772/intechopen.1008374
Le, B. R. (2005). Activated carbon with improved mechanical resistance, and the uses thereof, especially as a catalyst carrier.
Mamatha, M. (2023). A Review on Activated Carbon: Preparation, Characterization and Applications. International Journal For Science Technology And Engineering. https://doi.org/10.22214/ijraset.2023.55201
Raut, E. R., Thakur, M. A. B., & Chaudhari, A. R. (2021). A review on activated carbon preparation from natural and eco-friendly raw materials. https://doi.org/10.1063/5.0072755
Sodhi, P. (2013). Activated Carbon: Black Magic. Paripex Indian Journal Of Research.
Zerin, N. H., Rasul, M. G., Jahirul, M. I., Sayem, A. S. M., & Haque, R. (2023). Electrochemical Application of Activated Carbon Derived from End-of-Life Tyres: A Technological Review. Sustainability. https://doi.org/10.3390/su16010047
Number of View :63
