Активоване вугілля

Активоване вугілля або короткий Вугілля (Carbo medicalis, лікарський вугілля) - це дрібнозернисте деревне вугілля з великою внутрішньою поверхнею, яке використовується як адсорбент у хімії, медицині, очищенні води та стічних вод, а також у технологіях вентиляції та кондиціонування. Застосовується у гранульованому вигляді або пресується у формі таблеток (вуглецевий комплект).

вугілля

Надалі рекомендовані знання спеціалістів

Яка чутливість моєї шкали?

Посібник із основних методів вимірювання в лабораторії

Який правильний спосіб перевірити повторюваність залишків?

Зміст

характеристики

Активоване вугілля в основному складається з вуглецю (переважно> 90%) з сильно пористою структурою. Пори з’єднані між собою, як губка. Внутрішня поверхня становить від 300 до 2000 м²/г вугілля. Внутрішня поверхня 2 грамів активованого вугілля приблизно відповідає площі футбольного поля. Щільність активованого вугілля знаходиться в межах від 200 до 600 кг/м³. Розподіл пор за розміром мікропор (25 нм) визначає адсорбційні властивості.

У разі куба з довжиною ребра 1 см, внутрішня поверхня перевищує зовнішню поверхню більш ніж у 10000 разів.

Видобуток

Активоване вугілля виготовляється з рослинних, тваринних, мінеральних або нафтохімічних речовин. Вихідними матеріалами є z. B. деревина, торф, горіхові шкаралупи, буре або бітумне вугілля або пластмаси. Відповідно, він також відомий як біовугіль. Як деревне вугілля, лат. carbo animalis, називається активоване вугілля, яке виготовляється з крові тварин (вугілля крові) або з кісток (вугілля кістки).

Зазвичай їх виробляють обробкою зневоднюючими агентами (хлоридом цинку, фосфорною кислотою) при 500–900 ° C або сухою перегонкою. Потім отримане таким чином неочищене активоване вугілля окисно активується при 700-1000 ° С водяною парою або вуглекислим газом, іноді також повітрям.

Для деяких цілей активоване вугілля обробляється (просочується) іншими хімічними речовинами, щоб поліпшити сепараційний ефект. Вугільний фільтр для дихальних фільтрів у протигазах покритий солями металів, що покращує сепараційний ефект для багатьох хімічних токсинів. [1]

Сфери застосування

Активоване вугілля в основному використовується як адсорбент для видалення небажаних речовин кольору, смаку та запаху з газів, парів та рідин. Великою перевагою активованого вугілля є те, що їх можна термічно реактивувати. Активоване вугілля в основному використовується у формі гранул, у вигляді порошку або у вигляді гранульованих речовин. На ринку також доступні тканини з активної вуглецю.

Наприклад, активоване вугілля видаляє:

  • Хлор, озон та інші речовини, що погіршують смак і запах, а також бактерії з води, підсолоджувачів, гліцерину та хімічних рідин
  • Фарбуючі речовини та забруднювачі з потоків рідини в хімічній або харчовій промисловості
  • Токсини з повітря (фільтри в масках ABC та системи вентиляції в резервуарах та укриттях)
  • Гексафторид урану з повітря в ядерній технології
  • Пари бензину із відпрацьованого повітря бакових систем
  • Хлоровані вуглеводні з відпрацьованого повітря та відпрацьованих газів z. Б. в хімчистці
  • частка смоли від сигаретного диму в сигаретних фільтрах
  • небажані аромати з горілки та інших спиртних напоїв
  • Запах поту взуття (через устілки, що містять активоване вугілля)
  • Аромати при вирощуванні коноплі (нейтралізація запаху)
  • Побічні продукти ферментації, такі як сивушні олії та складні ефіри пива
  • Забруднювачі в акваріумних та ставкових фільтрах

При очищенні стічних вод активоване вугілля використовується для видалення з води адсорбованих, розчинених компонентів стічних вод. Цей етап процесу зазвичай застосовується лише тоді, коли більш дешеві методи, такі як біологічні процеси, осадження та флокуляція, не досягають мети. Цей метод також може бути використаний для очищення часткових потоків у промисловості з метою вилучення залишків.

Іншим важливим застосуванням активованого вугілля є повітряні фільтри салону для автомобільної промисловості. Цей клас фільтрів застосовується в системах кондиціонування з середини 1990-х. Так звані комбіновані фільтри (це спеціальний клас повітряного фільтра салону) містять шар активованого вугілля, який фільтрує шкідливі гази з повітря і таким чином захищає пасажирів від цих забруднювачів. Для цієї програми щороку у всьому світі переробляється понад 5000 тонн активованого вугілля.

Обробка води також використовує адсорбцію на активованому вугіллі для очищення сирої води.

Завдяки своїй високій адсорбційній здатності активоване вугілля також може використовуватися в сорбційних насосах для генерування вакууму.

Активоване вугілля має обмежену вантажопідйомність. Регенерація зазвичай відбувається нагріванням до декількох сотень градусів Цельсія. З одного боку, частина вантажу (наприклад, органічні розчинники) випаровується, але інша частина також може коксуватися, і в цьому випадку активоване вугілля повинно бути реактивоване водяною парою, як у процесі виробництва.

Активоване вугілля також міститься в утеплюючих мішках.

Медичне застосування

У медицині активоване вугілля в основному використовується для виведення токсинів із шлунково-кишкового тракту. При нешкідливих діарейних захворюваннях, напр. B. шлунково-кишковий грип (гастроентерит), зазвичай застосовують вугільні таблетки. У випадках отруєння активоване вугілля застосовується у великих кількостях для виведення всередину отруєних отрут, які перебувають у шлунково-кишковому тракті або піддаються ентерогепатичному циклу з організму. Дозування в таких випадках становить 0,5-1 г деревного вугілля на кілограм маси тіла у дорослої людини.

Харчовий барвник

Активоване вугілля використовується в харчовій промисловості як барвник E 153. E 153 використовується у концентратах фруктових соків, желе, джемах, кондитерських виробах та у чорних воскових покриттях для сиру.