Aktívne uhlie

Aktívne uhlie alebo krátke Drevené uhlie (Carbo medicalis, liečivé uhlie) je jemné uhlie s veľkým vnútorným povrchom, ktoré sa používa ako adsorbent v chémii, medicíne, čistení vody a odpadových vôd, ako aj vo ventilačných a klimatizačných technológiách. Používa sa v granulovanej forme alebo lisované vo forme tabliet (kompletný uhlík).

aktívneho uhlia

Ďalšie odporúčané odborné znalosti

Aká je citlivosť mojej stupnice?

Sprievodca základnými technikami merania v laboratóriu

Aký je správny spôsob kontroly opakovateľnosti na váhach?

Obsah

charakteristiky

Aktívne uhlie pozostáva hlavne z uhlíka (väčšinou> 90%) s vysoko pórovitou štruktúrou. Póry sú navzájom spojené ako špongia. Vnútorný povrch je medzi 300 a 2 000 m²/g uhlia. Vnútorný povrch 2 gramov aktívneho uhlia zhruba zodpovedá ploche futbalového ihriska. Hustota aktívneho uhlia je v rozmedzí od 200 do 600 kg/m³. Distribúcia veľkosti pórov mikropórov (25 nm) určuje adsorpčné vlastnosti.

V prípade kocky s dĺžkou hrany 1 cm presahuje vnútorný povrch vonkajší povrch o faktor viac ako 10 000.

Extrakcia

Aktívne uhlie sa vyrába z rastlinných, živočíšnych, minerálnych alebo petrochemických látok. Použité východiskové materiály sú z. B. drevo, rašelina, škrupiny orechov, hnedé alebo bitúmenové uhlie alebo plasty. V súlade s tým sa tiež označuje ako biouhlík. Ako živočíšne uhlie, lat. carbo animalis, sa nazýva aktívne uhlie, ktoré sa vyrába zo zvieracej krvi (krvné uhlie) alebo z kostí (kostné uhlie).

Spravidla sa vyrábajú spracovaním s dehydratačnými prostriedkami (chlorid zinočnatý, kyselina fosforečná) pri 500 - 900 ° C alebo suchou destiláciou. Takto získané surové aktívne uhlie sa potom oxidačne aktivuje pri teplote 700 - 1 000 ° C vodnou parou alebo oxidom uhličitým, niekedy tiež vzduchom.

Na niektoré účely sa aktívne uhlie upravuje (impregnuje) inými chemikáliami, aby sa zlepšil účinok separácie. Uhlíkový filter pre dýchacie filtre v plynových maskách je potiahnutý kovovými soľami, čo zlepšuje separačný účinok mnohých chemických toxínov. [1]

Oblasti použitia

Aktívne uhlie sa primárne používa ako adsorbent na odstránenie nežiaducich farieb, chutí a pachových látok z plynov, pár a tekutín. Veľkou výhodou aktivovaných uhlíkov je, že sa dajú tepelne reaktivovať. Aktívne uhlie sa používa hlavne vo forme granúl, vo forme prášku alebo v peletizovanej forme. Na trhu sú dostupné aj tkaniny z aktívneho uhlia.

Napríklad aktívne uhlie odstráni:

  • Chlór, ozón a ďalšie látky, ktoré zhoršujú chuť a vôňu, ako aj baktérie z vody, sladidiel, glycerínu a chemických tekutín
  • Farbiace látky a kontaminanty z kvapalných prúdov v chemickom alebo potravinárskom priemysle
  • Toxíny zo vzduchu (filtre v ABC maskách a ventilačné systémy v nádržiach a prístreškoch)
  • Hexafluorid uránu zo vzduchu v jadrovej technológii
  • Benzínové pary z odpadového vzduchu zo systémov nádrže
  • Chlórované uhľovodíky z odpadového vzduchu a výfukových plynov z. B. pri chemickom čistení
  • podiel dechtu z cigaretového dymu vo cigaretových filtroch
  • nežiaduce príchute z vodky a iných liehovín
  • Pach potu v topánkach (kvôli vložkám obsahujúcim aktívne uhlie)
  • Vône pri kultivácii konope (neutralizácia zápachu)
  • Vedľajšie produkty kvasenia, ako sú fuselové oleje a estery z piva
  • Znečisťujúce látky v akvarijných a jazierkových filtroch

Pri čistení odpadových vôd sa aktívne uhlie používa na odstránenie adsorbovateľných rozpustených zložiek odpadových vôd z vody. Tento krok procesu sa zvyčajne používa iba vtedy, keď lacnejšie metódy, ako sú biologické procesy, zrážanie a flokulácia, nedosahujú cieľ. Túto metódu je možné použiť aj na čistenie čiastkových tokov v priemysle s cieľom spätného získavania zvyškov.

Ďalšou dôležitou aplikáciou aktívneho uhlia sú vzduchové filtre kabíny pre automobilový priemysel. Táto trieda filtrov sa v klimatizačných systémoch používa od polovice 90. rokov. Takzvané kombinované filtre (jedná sa o špecifickú triedu vzduchových filtrov v kabíne) obsahujú vrstvu aktívneho uhlia, ktorá filtruje škodlivé plyny zo vzduchu a chráni tak cestujúcich pred týmito škodlivinami. Pre túto aplikáciu sa každý rok na celom svete spracuje viac ako 5 000 ton aktívneho uhlia.

Úprava vody tiež využíva na čistenie surovej vody adsorpciu na aktívnom uhlí.

Vďaka vysokej adsorpčnej schopnosti sa aktívne uhlie môže na výrobu vákua použiť aj v sorpčných pumpách.

Aktívne uhlie má iba obmedzenú nosnosť. Regenerácia zvyčajne prebieha zahriatím na niekoľko stoviek stupňov Celzia. Na jednej strane sa časť náplne (napr. Organické rozpúšťadlá) odparí, ale iná časť môže tiež koksovať, v takom prípade sa musí aktívne uhlie znova aktivovať vodnou parou, ako vo výrobnom procese.

Aktívne uhlie sa nachádza aj v hrejivých vreciach.

Lekárske použitie

V medicíne sa aktívne uhlie používa hlavne na odstránenie toxínov z gastrointestinálneho traktu. Pri neškodných hnačkových ochoreniach, napr. B. gastrointestinálna chrípka (gastroenteritída), zvyčajne sa používajú tablety s dreveným uhlím. V prípade otravy sa aktívne uhlie používa vo veľkom množstve na odstránenie perorálne požitých jedov, ktoré sú v zažívacom trakte alebo sú predmetom enterohepatálneho cyklu z organizmu. Dávka v takom prípade je u dospelého človeka 0,5 až 1 g dreveného uhlia na kilogram telesnej hmotnosti.

Potravinárske farbivo

Aktívne uhlie sa používa v potravinárskom priemysle ako farbivo E 153. E 153 sa používa ako koncentrát ovocných štiav, želé, džemy, cukrovinky a ako čierny voskový obal na syry.