Z czego wykonany jest węgiel aktywny?

Głównymi surowcami do produkcji aktywowanego kąta są: drewno, węgiel, węgiel kamienny, łupiny orzecha kokosowego itp. Określone surowce są najpierw zwęglone, a następnie poddawane aktywacji.

Aktywacja polega na otwarciu porów, które są w stanie zamkniętym w węglu.

Aktywacja węgla odbywa się na kilka sposobów:

1. Termochemicznie - materiał jest wstępnie impregnowany roztworem chlorku cynku, węglanu potasu lub niektórych innych związków i ogrzewany bez dostępu powietrza.
2. Przez traktowanie przegrzaną parą lub dwutlenkiem węgla lub ich mieszaniną w temperaturze 800-850 ° C Powszechne jest przyjmowanie urządzenia w celu jednoczesnej aktywacji parą nasyconą ograniczonej ilości powietrza. Część węgla spala się, a wymagana temperatura zostaje osiągnięta w przestrzeni reakcyjnej. Wydajność węgla aktywnego w tym wariancie procesu jest znacznie zmniejszona.

W zależności od technologii produkcji 1 gram węgla aktywnego może mieć powierzchnię od 500 do 1500 m². W najlepszych gatunkach węgla aktywnego powierzchnia porów może osiągnąć 1800–2200 m² na 1 g węgla.

Zastosowanie węgla aktywnego w medycynie

Węgiel aktywowany ma dużą aktywność powierzchniową, neutralizuje trucizny i toksyny z przewodu pokarmowego (GIT) przed ich wchłonięciem, alkaloidy, glikozydy, barbiturany i inne leki nasenne, leki znieczulające ogólne, sole metali ciężkich, toksyny pochodzenia bakteryjnego, roślinnego i zwierzęcego, pochodne fenolu, kwasu cyjanowodorowego, sulfonamidów, gazów.

W leczeniu zatrucia konieczne jest wytworzenie nadmiaru węgla w żołądku (przed jego umyciem) oraz w jelicie (po umyciu żołądka).

Węgiel aktywny jest stosowany nie tylko w medycynie, istnieją inne obszary jego zastosowania:

• w maskach gazowych,
• w produkcji cukru (czyszczenie syropu cukrowego z barwników),
• do produkcji nawozu organicznego terra preta,
• przemysł chemiczny i spożywczy.

Teraz wiesz, że węgiel aktywny jest wytwarzany ze zwykłego węgla poprzez aktywację. Aktywuj węgiel, otwierając zamknięte pory, aby zwiększyć ich liczbę, co z kolei prowadzi do lepszego wchłaniania szkodliwych substancji przez te pory.

Aby lepiej zrozumieć, jak działa węgiel aktywowany, zobacz film:

Metody przygotowywania węgla aktywnego w domu

Aby zrobić węgiel aktywny w domu, używając składników organicznych zawierających węgiel. Aby uzyskać sorbent, musisz uważnie śledzić kroki procesu. Taki materiał może być stosowany do czyszczenia filtrów. Wystarczy wymienić produkt zawarty w pojemnikach na produkt wykonany na zamówienie.

Surowce do produkcji węgla aktywnego

W produkcji farmakologicznej tworzą się ze spalonych kości zwierząt, ropy naftowej i koksu węglowego. Jeśli chcesz sam w domu dostać lek, weź drewno, które nie zawiera dużej ilości substancji żywicznych, łupin orzecha kokosowego, orzechów laskowych i orzechów włoskich.

Łatwo jest zrobić węgiel własnymi rękami z brzozy, która rośnie w niemal każdym zakątku kraju.

Węgiel aktywny z węgla drzewnego

Ludzie często kupują produkt wychodząc na wieś, gotując kebaby i grille. Ten materiał prawie nie różni się od właściwości farmakologicznych, ma właściwości chłonne i oczyszcza brud z cieczy. Ale lepiej jest użyć materiału wyprodukowanego przez niezawodnego producenta skał o niskiej zawartości żywicy. Jeśli nie ma pewności co do jakości, lepiej zrobić to sam w domu.

Aktywacja takiego „leku” jest łatwa. Możliwe jest zwiększenie zdolności pochłaniania i wiązania, pozostawiając wodę z absorbującym węglem w ciągu kilku godzin w miejscu, które jest dobrze oświetlone słońcem. W tym przypadku sorbent wyeliminuje zanieczyszczenia mechaniczne i związki chemiczne, bakterie obecne w surowej cieczy.

Kokosowa skorupa

Aby wykonać węgiel aktywny, użyj owoców czyszczących. Usuń miąższ i mleko, a następnie w specjalny sposób spal go twardą skorupą.

Jak zrobić węgiel aktywny?

Są sposoby, które można łatwo odtworzyć w domu, zwłaszcza na obszarach wiejskich. Koszty finansowe nie są wymagane, technologia każdego procesu jest łatwa, nie ma potrzeby wstępnego wyszukiwania jakichkolwiek składników chemicznych.

Metody

Aby samodzielnie przygotować węgiel aktywny, ściśle przestrzegaj instrukcji. Należy zauważyć, że tego produktu nie należy stosować jako leku. Do użytku wewnętrznego lepiej jest kupić pigułki czarnej apteki, które przeszły niezbędne etapy oczyszczania. Cena leku jest niska.

Pokazano, że produkcja i wykorzystanie w materiale domowym poprawia wydajność filtrów do wody.

Metoda fizyczna

Przepis na tę metodę polega na obecności skorupy orzecha kokosowego:

1. Surowce są powoli spalane w niskiej temperaturze.
2. Gdy twarda powłoka zmienia kolor na czarny, zostaje przeniesiona do ciekłego medium.
3. Roztwór przygotowuje się z 1 części wody i 1/4 soli spożywczej. Ta metoda aktywuje węgiel w domu, wymuszając otwarte pory.
4. Po jednym dniu materiał przemywa się kilka razy, aby usunąć pozostały chlorek sodu.
5. Wysuszyć węgiel w piekarniku lub w słońcu.

Zamiast kokosa, czasami używają muszli orzechów włoskich lub orzechów laskowych. W takim przypadku gotowanie zajmuje mniej czasu i kosztuje mniej. Skorupa egzotycznego owocu jest gęsta, trudniej ją spalić w domu.

Drzewa różnych gatunków

Węgiel aktywny można uzyskać, korzystając z następującego schematu:

1. Rozbite gałęzie brzozy są już niepotrzebne na dnie patelni w gospodarstwie.
2. Zasypiaj z piaskiem.
3. Podgrzej mieszaninę przez 1,5–2 godziny, aby otrzymać czarne węgle.
4. Gotowy materiał przenosi się na sito lub durszlak, a następnie przechowuje w łaźni wodnej.
5. Schłodzone kawałki są rozbijane i umieszczane w szklanym pojemniku.

Jeśli ta metoda wydaje się skomplikowana, łatwo jest uciec się do uproszczonego:

1. Kawałki drewna umieszcza się w puszce, która jest kalcynowana na otwartym ogniu, dopóki żywica nie zostanie całkowicie usunięta.
2. Schłodzony węgiel jest wiązany w gazie i utrzymywany nad wrzącą wodą przez kilka minut.

Oprócz gałązek brzozy można wykonać aktywowany preparat lipy, olchy, osiki, buku, sosny, topoli i świerka. Wiek drzewa nie powinien przekraczać 50 lat.

Algorytm działania

Aby uzyskać wysokiej jakości materiały, musisz przestrzegać kilku niuansów cyklu produkcyjnego.

Destylacja na sucho surowców

W domu wykonaj operację za pomocą:

• otwarty ogień;
• lampa lutownicza;
• piekarnik;
• kuchenka gazowa.

Weź suche drewno, które jest wstępnie rozdrobnione.

Procedurę ułatwiają następujące warunki:

1. Surowce umieszcza się w małym blaszanym pojemniku. W nim musisz zrobić kilka otworów w dolnej części, aby dym wydostawał się. W tym przypadku gaz wytwarzany w procesie jest spalany płomieniem, co zmniejsza ryzyko zatrucia produktami spalania.
2. Sama pojemność szczelnie zamknięta. Jeśli nie jest to możliwe, zaleca się wykonanie poduszki z piasku na obrabianym drewnie. Ponadto potrzeba spalania gałęzi przy braku świeżego powietrza. W tym przypadku zapewnione jest jednolite zwęglanie.

Zatrzymaj proces, gdy elementy zostaną całkowicie wypalone.

Aktywacja węgla

Zazwyczaj łaźnia parowa jest używana w domu, aby otworzyć pory lub umieścić produkt we wrzącej wodzie. Ale druga metoda ma kilka wad:

1. Czas trwania zabiegu wynosi 20-25 minut.
2. Myta sadza węglowa, która powoduje spadek powierzchni chłonnej.

Dlatego częściej zaleca się moczyć parę lub miejsce w roztworze soli.

Aby aktywowany produkt okazał się być wysokiej jakości, konieczne jest usunięcie pozostałej wilgoci.

Suszenie

Etap zależy od warunków, w których proces jest wykonywany. Obowiązują domy do końcowego przygotowania:

• świeże powietrze;
• słońce;
• piekarnik

Aby węgiel aktywowany nie stracił swoich przydatnych właściwości przez długi czas, konieczne jest przestrzeganie kilku prostych zasad.

Przechowywanie

Jeśli robisz swój własny produkt czyszczący, musisz go zachować, przestrzegając następujących warunków:

1. Wstępnie zgnieciony.
2. Wlać do szklanego pojemnika z ciasną pokrywką.
3. Umieszczone w chłodnym i nieoświetlonym miejscu, na przykład w lodówce, piwnicy.

W tym przypadku aktywowany produkt utrzymuje jakość przez kilka lat. W przypadku braku optymalnych warunków okres użytkowania jest ograniczony do miesięcy, a czasami tygodni.

Węgiel aktywny: rodzaje, sposób działania i skład tabletek

Nawet starożytni ludzie zauważyli, że jeśli drewno w procesie wypalania nie wejdzie w kontakt z ogniem, powstały węgiel lepiej pochłania wszystkie obce zapachy. Początkowo, aby osiągnąć pożądaną „aktywność”, węgiel umieszczono w zamkniętym glinianym naczyniu i poddano obróbce cieplnej. Aktywowany taki węgiel nazywano tylko wtedy, gdy nauczyli się produkować go na skalę przemysłową. Nazwa wynika z procesu aktywacji właściwości absorpcyjnych takiego węgla, gdy staje się on zdolny do absorbowania obcych cząsteczek i związków.

Skład węgla aktywnego nie jest już wliczany w węgiel drzewny. W przypadku tego produktu stosuje się bardziej dostosowany materiał: łupiny orzecha kokosowego, pestki owoców, węgiel drzewny, żele silikonowe i polimery organiczne. Dzięki specjalnej obróbce uzyskuje się bardzo wysoki procent mikropęknięć na jednostkę masy gotowego produktu. W ten sposób przy produkcji za pomocą specjalnych technologii uzyskuje się zawartość ponad 1000 porów na gram węgla. Dla porównania w domu można uzyskać węgiel aktywny z zaledwie kilkudziesięcioma porami na gram produktu.

Odmiany węgla aktywnego

W postaci gotowej węgiel aktywny wygląda jak granulki o wielkości około 1 mm. Po produkcji występuje również drobniejszy pył, który jednak jest nie mniej wartościowy, ponieważ ma tę samą chłonność. Granulowany węgiel jest często brykietowany i prasowany - dla uproszczenia i łatwości użycia. Węgiel proszkowy jest często używany do filtrów do oczyszczania wody. Jednak najbardziej popularną formą węgla aktywnego jest węgiel drzewny w tabletkach. Granulki są sprasowane w tabletki - można je również rozkruszyć na proszek do różnych celów.

Istotą tego leku jest to, że początkowy surowiec przetwarzany w wysokiej temperaturze przekształca się w porowaty węgiel z wieloma mikropęknięciami, starając się wypełnić jego pustą przestrzeń dowolnymi materiałami o odpowiedniej wielkości. Ogromna zdolność sorpcji (absorpcji) produktu, takiego jak węgiel aktywny, decyduje o jego skuteczności.

Czy jednak węgiel aktywny może poradzić sobie ze wszystkimi toksynami i substancjami niebezpiecznymi, które dostały się do organizmu lub do filtra wodnego? Z czego wykonany jest węgiel aktywny decyduje wielkość pęknięć i porów na jego powierzchni. Jeśli pęknięcia są mniejsze niż substancja napotkana przez cząstkę węgla, nie będzie w stanie jej wchłonąć. Na przykład niektóre metale ciężkie, minerały i pierwiastki śladowe.

Skład tabletek węgla aktywnego

„Aktywacja” węgla aktywnego, dzięki której otrzymała swoją nazwę, polega na tym, że w procesie obróbki cieplnej surowców w wysokich temperaturach nie ma kontaktu z ogniem. Surowce są izolowane bezpośrednio z płomienia lub stosowane są elektryczne metody ogrzewania.

Skład tabletów obejmuje:

• węgiel aktywny;
• skrobia;
• „Czarna sól”.

Ta forma uwalniania jest używana do zatrucia pokarmem. Należy pamiętać, że właściwości węgla aktywnego nie tylko pochłaniają toksyny, ale także pochłaniają korzystne pierwiastki śladowe. „Wypłukany” w tym przypadku, przede wszystkim potas, magnez i wapń. Dlatego obecność czarnej soli w kompozycji jest bardzo korzystna dla organizmu jako dodatkowe źródło tych pierwiastków śladowych. Nie wszystkie postacie tabletek są wytwarzane z tym samym składem, a obecność czarnej soli musi być wyjaśniona w informacji o kompozycji na opakowaniu. Znaleziono inny rodzaj pigułki, która składa się z węgla aktywnego, skrobi i cukru.

Węgiel aktywny działa na substancje, łącząc ich właściwości aktywne. Wiąże alkaloidy, barbiturany i wiele innych substancji aktywnych, wchłaniając je i usuwając z organizmu w naturalny sposób oczyszczania. Nie ma wystarczającego działania adsorpcyjnego na kwasy i zasady, a także na sole żelaza, cyjanki, malation, metanol, glikol etylenowy.

Lek jest najbardziej skuteczny, gdy jest przyjmowany przed lub natychmiast po zatruciu. Może być stosowany miejscowo - na wrzody i inne urazy przyspieszające gojenie.

Zasada działania węgla aktywnego

W tym artykule stwierdziliśmy, że węgiel ma tendencję do wypełniania wielu swoich pustek, które powstały w jego strukturze po przetworzeniu w wysokich temperaturach. Złapany w zanieczyszczonej wodzie lub innych płynach (na przykład w treści żołądka lub jelit), węgiel pochłania wszystko, co może pozostać w jego pęknięciach i porach. Należy pamiętać, że jeśli węgiel był niewystarczający, jego efekt adsorpcji może być nieskuteczny w przypadku, gdy ilość sorbowanych substancji przekracza zdolność ich absorpcji.

Pokarm może również zakłócać ten proces, a jego obecności w żołądku powinien towarzyszyć wzrost dawki, która średnio wynosi 1 tabletkę na 10 kg masy ciała - z lekkim zaburzeniem. Głównym efektem węgla, prowadzącym do jego „aktywności”, jest liczba porów, które osiągają maksymalne rozmiary przy właściwym przetwarzaniu surowców. Z powodu takiej porowatości węgiel staje się nieważki, a jeden gram węgla może pomieścić tysiąc lub więcej porów i mikropęknięć, co osiąga się za pomocą ultrawysokich temperatur.

Węgiel aktywny jest uniwersalnym lekiem, który z powodzeniem stosuje się od wielu lat w przemyśle medycznym, chemicznym, farmaceutycznym i spożywczym. Filtry zawierające węgiel aktywny są wykorzystywane w wielu nowoczesnych modelach urządzeń do oczyszczania wody pitnej, ponieważ są one zdolne do oczyszczania nawet chloru.

Z czego wykonany jest węgiel aktywny?

Treść artykułu

• Z czego wykonany jest węgiel aktywny?
• Metody stosowania węgla aktywnego
• Jak zdobyć węgiel drzewny

Węgiel aktywny jest znany ludzkości od najdawniejszych czasów. Jest to prawdopodobnie jeden z pierwszych leków i przez wiele stuleci lekarze i zielarze nie mogli znaleźć dla niego godnego analogu lub zamiennika. Ale czasy się zmieniły. Teraz w aptekach można kupić różne leki, których działanie jest podobne do działania węgla aktywnego. Jak to było zrobione wcześniej i jak jest teraz zrobione?

Co wcześniej robił węgiel aktywny

Węgiel przez długi czas nauczył się wykorzystywać ludzkość do leczenia chorób przewodu pokarmowego. Aby uzyskać taki węgiel, spalono niektóre rodzaje drewna: brzozę, drzewa owocowe. Po spaleniu węgiel parowano w bardzo wysokiej temperaturze. Najłatwiejszym sposobem dla naszych przodków było ugotowanie go w łaźni, gdzie część węgli brzozowych wysiadła z pieca i pozostała w łaźni parowej na sam proces aktywacji. Od zwykłego węgla odróżnia się niewiarygodnie niską wagą. Ze względu na porowatość i niską wagę absorpcyjne, pochłaniające właściwości węgla zwiększają się dziesięciokrotnie. Węgiel w tamtych czasach był używany nie tylko jako lek. Oni również, jak teraz, byli filtrowaną wodą, napoje alkoholowe były przez nią przepuszczane, nawet leczyli bydło i drób za pomocą tego uniwersalnego środka.

Czym jest dzisiaj węgiel aktywny?

Ale czasy się zmieniły, a nowoczesne technologie zastąpiły rosyjskie łaźnie. Umożliwiają one szybsze wytwarzanie dużej ilości węgla aktywnego, ale jego porowatość jest zawsze wyższa w porównaniu z wcześniejszymi analogami. A jeśli przed aktywacją węgla był fizyczny, we współczesnej farmakologii węgiel jest aktywowany metodami chemicznymi. Chociaż nie staje się to z tego powodu bardziej niebezpieczne. Proces chemicznej aktywacji węgla polega na przetwarzaniu masy węgla z pewnym składem soli, w wyniku czego można uniknąć utrzymywania węgla pod ciśnieniem gorącej pary. Chociaż niektóre firmy nadal stosują fizyczny proces aktywacji węgla drzewnego. Proces ten nazywany jest dziś aktywacją węgla parą i gazem. Jest bardziej przyjazny dla środowiska, a taki lek jest tańszy niż węgiel aktywowany chemicznie. Powstały produkt może być w postaci tabletek, małych granulek lub zwykłej pasty, wszystko zależy od jego dalszego użycia: w postaci filtrów do płynów, leków lub w produkcji przemysłowej.

Węgiel aktywny: z czego jest wykonany?

Ten absorbent jest często używany do oczyszczania organizmu z infekcji jelitowych i podobnych objawów. Z czego wykonany jest węgiel aktywny? Podczas produkcji stosowane są następujące składniki: drewno / węgiel i torf, które są ogrzewane w specjalistycznych zbiornikach (do 100 ° C). Po czym poddawane są dalszemu przetwarzaniu - kształtowaniu i pakowaniu. Teraz każdy będzie wiedział, z czego wykonany jest węgiel aktywny.

Co zrobił wcześniej?

Pierwsza spalona brzoza, drzewa owocowe. Powstały węgiel poddano działaniu pary w wysokiej temperaturze. Ale ponieważ wcześniej nie było specjalnego laboratorium, cały proces był przeprowadzany w dobrze ogrzewanej łaźni parowej. Tak więc nie duża część węgli brzozowych została wyjęta z pieca i pozostawiona w kąpieli do momentu rozpoczęcia procesu aktywacji. Taki węgiel miał dość małą wagę, ale kosztem wysokiej porowatości wzrastają absorpcyjne, absorbujące właściwości. Węgiel w tamtych czasach był wykorzystywany jako narzędzie wielofunkcyjne. Byli leczeni wodą pitną, napoje alkoholowe niskiej jakości oraz bydło i drób były traktowane. Zasadniczo jest mało prawdopodobne, aby ta ostatnia różniła się od swojego nowoczesnego zastosowania.

Co to jest węgiel aktywny dla:

1. Aby oczyścić przewód pokarmowy. Dopuszcza się picie w przypadku zatrucia różnymi środkami toksycznymi. Zmniejsza wchłanianie szkodliwych pierwiastków do przewodu pokarmowego o ponad 50%.
2. W domu używany jako uniwersalne antidotum. Neutralizuje szkodliwe działanie alkoholu, tłustych potraw itp. Przy okazji, eksperci radzą pić węgiel aktywowany w przypadku kaca, a nie podczas uczty, aby uniknąć działania wstecznego - zwiększone zatrucie. Jest także aktywnie wykorzystywany jako skuteczna metoda odchudzania. W tym celu należy pić 1 tabletkę trzy razy dziennie - rano, w porze lunchu i wieczorem. Przed konsultacją z dietetykiem.
3. Pomaga w walce z powstawaniem gazu. Dlatego też, gdy wystąpi wzdęcie i związana z nim kolka, musisz wziąć węgiel.
4. Zatrzymuje biegunkę.
5. Zalecane w przypadku chorób przewlekłych. Nie pozwala na wchłanianie składników do krwi, które mogą aktywować reakcje alergiczne. Ale najpierw musisz skonsultować się z lekarzem, możliwe, że będzie miał coś do dodania.

UWAGA! Węgiel aktywny nie może brać długich kursów. Usuwa z ciała korzystne elementy, które pochodzą z pożywienia. Przede wszystkim są to pierwiastki śladowe i witaminy. Również w połączeniu z nim działanie leku zostaje zneutralizowane. Dlatego bądź bardzo ostrożny w ich traktowaniu.

Jak działa węgiel aktywny?

Usuwa wszystkie szkodliwe substancje nagromadzone w organizmie poprzez adsorpcję i absorpcję. Ważne jest, aby wiedzieć, że wraz ze szkodliwymi pierwiastkami wchłania również węglowodany, białka i tłuszcze, których organizm potrzebuje każdego dnia. Ponadto może, podobnie jak magnes, przyciągać ujemne cząsteczki zanieczyszczenia do dodatnio naładowanego aktywnego tlenu wchodzącego do jego składu. Proces ten nazywa się redukcją katalityczną. Mówi się o tym, że podczas leczenia muszą zrobić małą przerwę, która zostanie wypełniona witaminami poprzez spożycie świeżych owoców, warzyw i mięsa, zgodnie z instrukcjami specjalisty.

Ten lek ma następujące korzyści:

1. Po pierwsze, są to właściwości detoksykacyjne, adsorbujące i przeciwbiegunkowe.
2. Po drugie, usuwa elementy, które mogą przyczynić się do rozwoju reakcji alergicznej.
3. I wreszcie po trzecie, nie podrażnia błon śluzowych.

Można go kupić w postaci tabletek, kapsułek, granulek, proszku i pasty do przygotowania zawiesiny do podawania doustnego.

Wskazania do użycia:

• z zaburzonym metabolizmem;
• zatrucie solami metali ciężkich, różnymi lekami, chem. substancje. Stosuje się go także do zatruwania produktów o wysokiej jakości (wygasłych);
• ostre lub przewlekłe zapalenie wątroby;
• zespół abstynencyjny. Z reguły używane w alkoholizmie.

Przy wzmożonym wzdęciu, zatruciu spowodowanym radioterapią stosuje się również ten absorbent.

Nie zaleca się przyjmowania leku w przypadku krwawienia z przewodu pokarmowego, zapalenia jelita grubego, wrzodu żołądka. Nie zaleca się przyjmowania węgla aktywnego z lekami antidotum, może go adsorbować.

Uwaga - efekty uboczne

Z reguły może to być hipotermia, niestrawność, niskie ciśnienie krwi, zaparcia. Przy jednoczesnym stosowaniu środków przeczyszczających i węgla aktywnego, wygląd płynnego stolca nie jest wykluczony.

Węgiel aktywny

Aktywowany (aktywowany) węgiel jest porowatą substancją otrzymywaną z różnych materiałów zawierających węgiel pochodzenia organicznego: węgiel drzewny (BAUA-A, OU-A, DAK [1], gatunki węgla aktywnego, węgiel aktywny AG-3, AG-5, AR itp.), Koks naftowy, węgiel kokosowy itp. Zawiera on ogromną liczbę porów i dlatego ma bardzo dużą powierzchnię właściwą na jednostkę masy, w wyniku czego ma wysoką adsorpcję. 1 gram węgla aktywnego, w zależności od technologii produkcji, ma powierzchnię od 500 do 1500 m². [2] Stosowane w medycynie i przemyśle do oczyszczania, separacji i ekstrakcji różnych substancji.

Treść

Właściwości chemiczne i modyfikacja

Normalny węgiel aktywny jest raczej reaktywnym związkiem zdolnym do utleniania tlenem i tlenem w powietrzu [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], para wodna [11], [12], [13], a także dwutlenek węgla [7] i ozon [14], [15], [16]. Utlenianie w fazie ciekłej przeprowadza się za pomocą szeregu reagentów (HNO₃, H₂O₂, KMnO₄) [17], [18], [19]. Ze względu na powstawanie dużej liczby grup zasadowych i kwasowych na powierzchni utlenionego węgla, jego sorpcja i inne właściwości mogą się znacznie różnić od nieutlenionych [20]. Węgiel modyfikowany węglem otrzymuje się albo z naturalnych substancji lub polimerów zawierających azot [21], [22], albo przez obróbkę węgla odczynnikami zawierającymi azot [23], [24], [25]. Ponadto węgiel może oddziaływać z chlorem [26], [27] bromem, [28] i fluorem [29]. Ważny jest węgiel zawierający siarkę, który jest syntetyzowany na różne sposoby [30], [31]. W ostatnim czasie właściwości chemiczne węgla są zwykle przypisywane obecności na jego powierzchni aktywnego wiązania podwójnego [16], [32], [33]. Węgiel modyfikowany chemicznie stosuje się jako katalizatory, nośniki dla katalizatorów, selektywne adsorbenty, w przygotowaniu bardzo czystych substancji, jako elektrody baterii litowych.

Jak działa węgiel

Istnieją dwa główne mechanizmy, dzięki którym węgiel aktywny usuwa zanieczyszczenia z wody: adsorpcja i skurcz katalityczny (proces, który powoduje przyciąganie ujemnie naładowanych jonów zanieczyszczeń do dodatnio naładowanego węgla aktywnego). Związki organiczne są usuwane przez adsorpcję, a resztkowe środki dezynfekujące, takie jak chlor i chloraminy są usuwane przez redukcję katalityczną.

Produkcja

Dobry węgiel aktywowany uzyskuje się z łupin orzecha kokosowego (z nasion niektórych roślin owocowych). Wcześniej węgiel aktywowany był wytwarzany z kości bydła (char kości [34]). Istota procesu aktywacji polega na otwarciu porów w materiale węglowym w stanie zamkniętym. Odbywa się to albo termochemicznie (materiał jest wstępnie impregnowany roztworem chlorku cynku, węglanu potasu lub niektórych innych związków i ogrzewany bez dostępu powietrza), albo przez traktowanie przegrzaną parą lub dwutlenkiem węgla lub ich mieszaniną w temperaturze 800-850 stopni. W tym ostatnim przypadku technicznie trudno jest uzyskać czynnik gazowo-parowy o takiej temperaturze. Powszechne jest przyjmowanie urządzenia w celu jednoczesnej aktywacji parą nasyconą ograniczonej ilości powietrza. Część węgla spala się i wymagana temperatura zostaje osiągnięta w przestrzeni reakcyjnej. Wydajność węgla aktywnego w tym wariancie procesu jest znacznie zmniejszona. Wartość powierzchni właściwej porów w najlepszych gatunkach węgli aktywnych może osiągnąć 1800–2200 m2; na 1 g węgla. [2] Rozróżnia się makro, mezo i mikropory. W zależności od wielkości cząsteczek, które muszą być utrzymywane na powierzchni węgla, węgiel musi być wytwarzany z różnymi stosunkami wielkości porów.

Aplikacja

W maskach gazowych

Klasyczny przykład użycia węgla aktywnego wiąże się z jego użyciem w masce gazowej. Maska gazowa opracowana przez ND Zelinsky uratowała życie wielu żołnierzom podczas pierwszej wojny światowej. W 1916 roku został oddany do użytku w prawie wszystkich armiach europejskich.

W produkcji cukru

Początkowo węgiel aktywowany kostnie był używany do czyszczenia syropu cukrowego z barwników podczas rafinacji cukru. Jednak cukru tego nie można było spożywać na czczo, jako zwierzęcego pochodzenia. Producenci cukru zaczęli produkować „chudy cukier”, który albo nie był rafinowany i miał wygląd kolorowych cukierków, albo był szczotkowany węglem drzewnym.

Inne zastosowania

Węgiel aktywny jest wykorzystywany w medycynie, chemicznej, jako nośnik katalizatorów, aw wielu reakcjach sam działa jako katalizator w przemyśle farmaceutycznym i spożywczym. Filtry zawierające węgiel aktywny są wykorzystywane w wielu nowoczesnych urządzeniach do oczyszczania wody pitnej.

Charakterystyka węgla aktywnego

Wielkość porów

Decydujący wpływ na strukturę porów węgli aktywowanych wywierają surowce do ich przygotowania. Węgle aktywowane oparte na łupinach orzecha kokosowego charakteryzują się większym udziałem mikroporów (do 2 nm), a na bazie węgla - wyższym udziałem mezoporów (2-50 nm). Duża część makroporów jest charakterystyczna dla węgli aktywnych na bazie drewna (ponad 50 nm).

Mikropory szczególnie dobrze nadają się do adsorpcji małych cząsteczek i mezoporów do adsorpcji większych cząsteczek organicznych.

Wskaźnik jodu

Większość węgla korzystnie adsorbuje małe cząsteczki. Indeks jodu jest najbardziej podstawowym parametrem stosowanym do charakteryzowania pracy z węglem aktywnym. Wskaźnik jodu jest miarą poziomu aktywności (wyższa liczba oznacza wyższy stopień aktywacji), często mierzoną w mg / g (typowy zakres wynosi 500–1200 mg / g). Wskaźnik jodu jest także miarą zawartości mikroporów w węglu aktywnym (od 0 do 20 Å) lub do 2 nm, co odpowiada powierzchni węgla od 900 m² / g do 1100 m² / g. Jest to standardowa miara przy stosowaniu węgla aktywnego do oczyszczania substancji w fazie ciekłej.

Twardość

Jest to miara odporności na węgiel aktywny na ścieranie. Jest to ważny wskaźnik węgla aktywnego, niezbędny do utrzymania jego integralności fizycznej i wytrzymania sił tarcia, procesu płukania wstecznego itp. Istnieją znaczne różnice w twardości węgla aktywnego, w zależności od surowców i poziomu aktywności.

Rozkład wielkości cząstek

Im mniejsza wielkość cząstek węgla aktywnego, tym lepszy dostęp do powierzchni i szybszy poziom adsorpcji. W układach z fazą parową należy to uwzględnić, gdy ciśnienie jest zmniejszone, co wpłynie na koszty energii. Uważne rozważenie rozkładu wielkości cząstek może zapewnić znaczne korzyści operacyjne.

Farmakologia

Zapewnia działanie enterosorbujące, detoksykacyjne i przeciwbiegunkowe. Należy do grupy wielowartościowych odtrutek fizykochemicznych, ma dużą aktywność powierzchniową, adsorbuje trucizny i toksyny z przewodu pokarmowego (GIT) przed ich wchłonięciem, alkaloidy, glikozydy, barbiturany itp. Leki nasenne, leki do znieczulenia ogólnego, sole metali ciężkich, toksyny pochodzenia bakteryjnego, roślinnego, zwierzęcego, pochodne fenolu, kwasu cyjanowodorowego, sulfonamidy, gazy. Aktywny jako sorbent do hemoperfuzji. Słabo adsorbuje kwasy i zasady, a także sole żelaza, cyjanki, malation, metanol, glikol etylenowy. Nie podrażnia błon śluzowych. W leczeniu intoksykacji konieczne jest wytworzenie nadmiaru węgla w żołądku (przed myciem) i w jelicie (po umyciu żołądka). Zmniejszenie stężenia węgla w ośrodku przyczynia się do desorpcji związanej substancji i jej absorpcji (aby zapobiec resorpcji uwolnionej substancji, zaleca się ponowne umycie żołądka i przypisanie węgla). Obecność mas pokarmowych w przewodzie pokarmowym wymaga podawania w dużych dawkach, ponieważ zawartość przewodu pokarmowego jest sorbowana przez węgiel i jego aktywność zmniejsza się. Jeśli zatrucie jest powodowane przez substancje biorące udział w krążeniu jelitowo-wątrobowym (glikozydy nasercowe, indometacyna, morfina i inne opiaty), musisz używać węgla przez kilka dni. Szczególnie skuteczny jako sorbent do hemoperfuzji w przypadkach ostrego zatrucia barbituranami, glutationem, teofiliną. Zmniejsza skuteczność jednocześnie przyjmowanych leków, zmniejsza skuteczność leków działających na błonę śluzową przewodu pokarmowego (w tym ipecacuanas i termopsis).

Wyznaczony z następującymi wskazaniami: detoksykacja ze zwiększoną kwasowością soku żołądkowego podczas zatrucia egzogennego i endogennego: niestrawność, wzdęcia, procesy próchnicy, fermentacja, nadmierne wydzielanie śluzu, HCl, sok żołądkowy, biegunka; zatrucie alkaloidami, glikozydami, solami metali ciężkich, zatruciem pokarmowym; toksykoinfekcja żywności, czerwonka, salmonelloza, choroba oparzeniowa w stadium zatrucia i septicotoksemii; niewydolność nerek, przewlekłe zapalenie wątroby, ostre wirusowe zapalenie wątroby, marskość wątroby, atopowe zapalenie skóry, astma oskrzelowa, zapalenie błony śluzowej żołądka, przewlekłe zapalenie pęcherzyka żółciowego, zapalenie jelit, zapalenie pęcherzyka żółciowego; zatrucie związkami chemicznymi i lekami (w tym związkami fosforoorganicznymi i chloroorganicznymi, lekami psychoaktywnymi), chorobami alergicznymi, zaburzeniami metabolicznymi, zespołem odstawienia alkoholu; zatrucie u pacjentów z rakiem na tle promieniowania i chemioterapii; przygotowanie do badań radiologicznych i endoskopowych (w celu zmniejszenia zawartości gazu w jelicie).

Przeciwwskazane w wrzodziejące zmiany w przewodzie pokarmowym (w tym wrzód żołądka i 12 wrzód dwunastnicy, wrzodziejące zapalenie jelita grubego), krwawienie z przewodu pokarmowego, jednoczesne powołanie leków toksycznych, których efekt rozwija się po wchłonięciu (metionina, itp.).

Efekty uboczne to niestrawność, zaparcie lub biegunka; o przedłużonym stosowaniu - hipowitaminoza, zmniejszona absorpcja z przewodu pokarmowego składników odżywczych (tłuszcze, białka), hormony. Podczas hemoperfuzji przez węgiel aktywowany - zakrzepica zatorowa, krwotok, hipoglikemia, hipokalcemia, hipotermia, niższe ciśnienie krwi.

Węgiel aktywny: skład, właściwości i metody stosowania

Węgiel aktywowany otrzymał nazwę podczas produkcji na dużą skalę przemysłową. Było to ułatwione dzięki właściwościom absorbującym substancji do absorbowania obcych cząsteczek i związków. Stosuje się koks lub węgiel drzewny (na przykład do produkcji marki BAU-A wykorzystuje się węgiel brzozowy), a także koks naftowy lub węglowy.

Skład i rodzaje węgla aktywnego

Węgiel aktywny jest uniwersalnym lekiem, który jest szeroko stosowany w medycynie, przemyśle chemicznym i farmaceutycznym. Filtry z zawartością są używane w wielu urządzeniach do oczyszczania wody, ponieważ nawet chlor jest usuwany. Jest to porowata substancja ekstrahowana z materiałów zawierających węgiel pochodzenia organicznego.

W dobie nowoczesnej technologii surowce oddziela się od płomienia lub stosuje się specjalne metody ogrzewania. Aby osiągnąć niezbędną aktywację, węgiel umieszczono w zamkniętym glinianym naczyniu. Nastąpił proces obróbki cieplnej polegający na braku bezpośredniego kontaktu z ogniem.

Kompozycja nie zawiera węgla drzewnego w czystej postaci. Zgodnie z nowymi metodami stosuje się dostosowany materiał:

• Kokosowa skorupa.
• Kości owocowe.
• Węgiel drzewny
• Żel silikonowy.
• Elementy organiczne.

Surowce mają dużą powierzchnię właściwą na jednostkę masy, dlatego mają dużą pojemność adsorpcyjną. Eksperci wiedzą, jak uczynić węgiel aktywny użytecznym i wysokiej jakości. Za pomocą specjalnego traktowania uzyskuje się duży procent mikropęknięć. Osiągnij zawartość ponad 100 funtów na gram.

Zmodyfikowane surowce uzyskuje się z substancji zawierających azot, polimerów poprzez obróbkę węgla odczynnikami. Substancja jest w kontakcie z chlorem, bromem, fluorem. Kompozycja opisuje wzór chemiczny węgla aktywnego.

W postaci gotowej wygląda jak granulka 1 mm. Po zakończeniu procesu pozostaje drobnoziarnisty pył, który ma zdolność pochłaniania. Następnym krokiem jest brykietowanie i prasowanie, co poprawia właściwości użytkowe. Substancja w postaci proszku jest używana do filtrowania i oczyszczania wody. Popularna forma węgla w przemyśle farmaceutycznym w postaci tabletek. Wielu nie wie, co sprawia, że ​​tabletki z węglem aktywnym.

Surowce przetwarzane w wysokich temperaturach stają się porowatym węglem z wieloma mikroskopijnymi szczelinami, które wypełniają puste przestrzenie wszelkimi materiałami. Wysoka chłonność określa jego znaczenie. Małe granulki są prasowane w okrągły kształt.

Zasada pigułek

Główne właściwości węgla to nie tylko gromadzenie substancji toksycznych, ale także wchłanianie korzystnych pierwiastków śladowych z organizmu. Znana postać uwalniania jest stosowana w zatruciu pokarmowym, zatruciu, biegunce.

Składnik leczniczy zawiera substancje:

• węgiel aktywny;
• skrobia;
• „Czarna sól”.

Obecność tego ostatniego jest dodatkowym źródłem mikroelementów. Nie wszystkie formy tabletek są wytwarzane w tym samym składzie, dlatego należy je wyjaśnić farmaceucie. Składnik aktywny - węgiel aktywny. Jego funkcja jest zdeterminowana przez zdolność łączenia surowej energii, bez zmiany natury chemicznej.

Ze względu na strukturę węgiel staje się nieważki, a 1 gram substancji zawiera 1 000 lub więcej mikropęknięć. Lutuje aktywne właściwości alkaloidów, toksyn, barbituranów. Ma słabe działanie na kwasy, związki alkaliczne, sole żelaza, cyjanki, metanol.

Przeciwwskazania i skutki uboczne

Długotrwałe stosowanie (ponad 14 dni) może zakłócić wchłanianie białek, tłuszczów, składników odżywczych, wapnia, hormonów i innych witamin. Formularz tabletu nie jest odpowiedni dla wszystkich ludzi. Dotyczy to osób cierpiących na choroby przewlekłe. W adnotacji można zobaczyć notatkę z ostrożnością dla dzieci. Zalecany wiek - od trzech lat.

Istnieją przeciwwskazania do odbioru węgla:

• Wrzód żołądka.
• Krwawienie z przewodu pokarmowego.
• Jednoczesne powołanie składników toksycznych.

Występują działania niepożądane: niestrawność, nieprawidłowy stolec, hipowitaminoza, zmniejszone wchłanianie składników odżywczych, choroba zakrzepowo-zatorowa, krwotok, niedociśnienie.

Przed użyciem należy skonsultować się z lekarzem, zwłaszcza jeśli występują choroby.

Instrukcje użytkowania

W każdym domu dostępny jest standard węgla aktywnego. Od dzieciństwa rodzice z jakimkolwiek zatruciem lub dyskomfortem w żołądku oferowali czarną pigułkę. Produkt uniwersalny i naturalny ma inny zakres działań.

Wykorzystanie wielostronne

Węgiel jest wykorzystywany w przemyśle medycznym, chemicznym, farmaceutycznym i spożywczym. Sorbent doskonale usuwa związki organiczne i zapachy w akwarium. Służy do oczyszczania alkoholu, wódki, produkcji cukru, w innym przemyśle spożywczym. Ważne jest, aby wiedzieć, jak dawkować lek, aby uzyskać pozytywny wynik.

Do oczyszczania bimbru odpowiedni węgiel, otrzymywany przez pirolizę drewna (sprzedawany w tabletkach aptecznych). Występuje negatywna cecha - obce zanieczyszczenia w postaci skrobi, które w rezultacie mogą zakłócać i zmieniać smak napoju, dając gorycz.

Naturalny enterosorbent, podczas spożywania alkoholu, zapobiega wchłanianiu związków alkoholowych do krwi. 10 minut przed ucztą zaleca się przyjmowanie dawki zgodnie z wagą ciała. Rano pijane pigułki pomogą złagodzić kaca, neutralizując szkodliwe substancje.

Filtry węglowe są stosowane w wielu urządzeniach do oczyszczania wody pitnej. Klasycznym przykładem zastosowania właściwości węgla jest jego zastosowanie w środkach ochrony indywidualnej dróg oddechowych.

Aktywny składnik ma działanie enterosorbujące, detoksykacyjne, przeciwbiegunkowe. Należy do grupy odtrutek, adsorbuje trucizny i toksyny z żołądka i jelit przed wchłonięciem. Aktywny jako sorbent do hemoperfuzji. Wykazuje słabe działanie na kwas, zasadę, sól. Nie podrażnia błon śluzowych, działa łagodnie.

• Intoksykacja.
• Niestrawność.
• Procesy fermentacji i gnicia w jelitach.
• Zgaga.
• Biegunka, zapalenie żołądka, wzdęcia, zatrucie pokarmowe, czerwonka, salmonelloza.
• Niewydolność nerek.
• Różne typy zapalenia wątroby, marskość wątroby.
• Atopowe zapalenie skóry, alergie.
• Astma oskrzelowa.

Lek jest nietoksyczny. Masy pokarmowe w żołądku wymagają odbioru węgla aktywnego w dużych dawkach. W niektórych przypadkach tabletki pije się przez kilka dni. Zmniejsza skuteczność leków działających na błonę śluzową przewodu pokarmowego. W przypadku zatrucia przed myciem żołądek jest przepełniony i po jelitach.

Dawkowanie dla dorosłych i dzieci

Tabletki zawierają 250 mg węgla i skrobi ziemniaczanej. Lek przyjmuje się na godzinę przed lub po posiłku. Możesz użyć innej metody, rozcieńczając tabletkę w 100 ml wody. Dawka dla dorosłego sięga od 1-2 gramów 3-4 razy dziennie. Maksymalne dzienne spożycie 8 g.

Jeśli ilość węgla nie wystarczy, efekt adsorpcji i oczyszczania będzie słabszy. Może być stosowany do dotkniętych obszarów ciała w postaci lokalnych aplikacji. Pomoże to przyspieszyć gojenie ran. Ilość niestrawionego pokarmu w żołądku opóźnia proces oczyszczania. Konieczne jest zwiększenie dawki leku. Średnio 10 kg wagi wymaga 1 tabletki.

W ostrej fazie leczenie trwa do 5 dni. W przypadku alergii i chorób kurs trwa dwa tygodnie. Ponownie powołany na podobny okres tylko za zgodą lekarza. Przy wzdęciach i niestrawności dawkowanie 1–2 gramy 3-4 razy dziennie. Przebieg leczenia wynosi jeden tydzień. Podczas gnicia i fermentacji dawka dla osoby dorosłej wynosi 30 g dziennie (trzy razy po 10 g na każdą dawkę).

Matki w ciąży i karmiące mogą przyjmować węgiel aktywowany. Aby schudnąć w ciągu 10 dni, należy stosować 1 tabletkę na 10 kg masy ciała trzy razy dziennie przed posiłkami.

U dzieci poniżej jednego roku częstym problemem jest dysbakterioza, której towarzyszy rozdęcie brzucha, zaparcie, biegunka i kolka. Po urodzeniu przewód pokarmowy dziecka jest sterylny. Po kontakcie ze światem zewnętrznym skolonizowane są różne bakterie, w tym bakterie patogenne. Regularne spożywanie mgły węglowej może prowadzić do braku niezbędnych substancji, które wpłyną na rozwój dziecka. Dlatego pediatrzy przepisują specjalne nowoczesne leki, które mają efekt oszczędzający.

W sytuacjach awaryjnych konieczne jest podanie sorbentu, gdy żołądek zwiększa swoją objętość, dziecko staje się niespokojne i nie ma możliwości dawania innych leków. Czasami podczas karmienia piersią zaleca się przyjmowanie węgla drzewnego w celu zmniejszenia kolki.

Nie każde dziecko może żuć lub połknąć pigułkę, więc węgiel jest rozdrabniany i rozcieńczany wodą. Zamiast standardu można użyć węgla białego. Dzieci w wieku poniżej 7 lat z fermentacją i gniciem złogów żywności należy przepisywać 5 gramów trzy razy dziennie. Ci, którzy są starsi - 7 gramów. Przebieg przyjęcia wynosi do dwóch tygodni. Nowoczesny przemysł farmaceutyczny ułatwił życie rodzicom i stworzył ciekły węgiel aktywny.

W przypadku ostrego zatrucia żołądek przemywa się 20% wodną zawiesiną i przepisuje 30 g sorbentu. Następne trzy dni dają dziecku 1 g na kilogram masy ciała dziennie. Jeśli osoba bierze zmiażdżoną pigułkę, efekt przyjdzie za 20 minut. W stanie ogólnym - do godziny. Węgiel zmyty szklanką wody.

Reakcje alergiczne są leczone w kompleksie. Ważnym etapem regeneracji jest oczyszczenie ciała. Lek zmniejsza żużlowanie, przywraca krew. Najlepszą opcją byłaby połowa dziennej dawki przyjmowanej na pusty żołądek, a druga część - przed snem. Zapobieganie alergiom trwa 2–4 ​​razy w roku. Czas trwania 1,5 miesiąca.

Sorbent oczyszcza jelita i pomaga przezwyciężyć zaparcia. Wystarczy wziąć 2–4 tabletki. W celu kompleksowego oczyszczenia organizmu węgiel jest używany dwa razy dziennie. Jedna tabletka jest potrzebna na 10 kg wagi. Kurs trwa miesiąc. Ważne jest, aby przestrzegać diety: pić wodę i eliminować tłuszcze. Posiłki powinny być lekkie. Czarne tabletki są w stanie usunąć płytkę nazębną ze szkliwa zębów. Naturalny materiał ścierny rozpuszcza ciemne osady.

Leczenie trądziku spowodowanego niestrawnością jest skutecznie przeprowadzane za pomocą węgla aktywowanego. Tabletki są przyjmowane doustnie w standardowej dawce w zależności od masy ciała. A także mają korzystny wpływ na skórę maski. Tanie i niedrogie środki odmładzają twarz, redukują tłuszcz i usuwają czarne kropki.

Porównanie z analogami

Na rynku aptecznym istnieją grupy towarów o tym samym rodzaju działania sorpcyjnego. Inne leki mają przewagę nad węglem. Na przykład Smekta jest sorbentem o szerokim spektrum. Dopuszczone do użytku przez niemowlęta, aw instrukcji do węgla napisano, że tabletki są przepisywane od trzeciego roku życia. „Smekta” nie usuwa składników odżywczych z organizmu. Polysorb, Enterosgel i inni mają podobny efekt.

Węgiel aktywny - tabletki dostępne w każdym zestawie pierwszej pomocy. Jest to unikalny lek na receptę na każdą okazję. Oprócz działania oczyszczającego, odtruwającego, jest dobrym wybielaczem dla zębów. Zwolennicy naturalnych kosmetyków tworzą na podstawie tuszu do rzęs. Lek adsorbuje nie tylko szkodliwe i toksyczne substancje z organizmu, ale także zabiera ze sobą korzystne pierwiastki śladowe, witaminy. Przy niekontrolowanym użytkowaniu możesz uszkodzić ciało.

Co robią tabletki z węglem aktywowanym?

Ci, którym lekarze na receptę przepisują węgiel aktywny jako lek, są zadawani dwóm pytaniom: czym jest substancja i z czego jest zrobiona.

Węgiel aktywowany jest używany trochę, nie kilka, trzy tysiące lat, jego zdolność do oczyszczania organizmu ludzkiego ze szkodliwych substancji została zauważona dawno temu i paradoksalnie, ale substancja nie straciła na aktualności ani popularności. Węgiel aktywny jest lekiem, który promuje dezaktywację aktywnych reakcji toksycznych.

Głównie nie jest to osobliwość leku, mająca na celu eliminację substancji, które tworzą toksyny w organizmie, istnieją inne, silniejsze substancje lecznicze, które wykonują ten proces. Pytanie brzmi: węgiel aktywny jest najtańszym lekiem, który może oczyścić organizm z toksycznych efektów.

Głównymi składnikami w produkcji węgla aktywnego, jak poprzednio, są składniki torfu oraz elementy do obróbki kamienia i drewna. W rzeczywistości jest to sprężony popiół, który jest pozostałym produktem wypalenia. Późniejsza obróbka w specjalnych komorach próżniowych materiału, uprzednio oczyszczonego i zebranego, jest główną bazą do produkcji węgla aktywnego.

Węgiel aktywny

Surowce i skład chemiczny

Struktura

Produkcja

Klasyfikacja

Najważniejsze funkcje

Obszary zastosowań

Regeneracja

Historia

Węglowodany węgiel aktywny

Dokumentacja

Surowce i skład chemiczny

Aktywowany (lub aktywny) węgiel (z lat. Carbo activatus) jest adsorbentem - substancją o wysoce rozwiniętej strukturze porowatej, która jest otrzymywana z różnych materiałów zawierających węgiel pochodzenia organicznego, takich jak węgiel drzewny, koks węglowy, koks naftowy, skorupa kokosowa, orzech włoski, nasiona moreli, oliwek i innych upraw owocowych. Za najlepszą jakość czyszczenia i żywotność uważa się węgiel aktywny (carbol), wykonany z łupin orzecha kokosowego, a ze względu na jego wysoką wytrzymałość można go wielokrotnie regenerować.

Jeśli chodzi o chemię, węgiel aktywny jest formą węgla o niedoskonałej strukturze, która nie zawiera prawie żadnych zanieczyszczeń. Węgiel aktywny zawiera 87-97% wagowych węgla, może również zawierać wodór, tlen, azot, siarkę i inne substancje. W swoim składzie chemicznym węgiel aktywny jest podobny do grafitu, użytego materiału, w tym zwykłych ołówków. Węgiel aktywny, diament, grafit to różne formy węgla, praktycznie wolne od zanieczyszczeń. W zależności od ich cech strukturalnych, węgle aktywne należą do grupy odmian węgla mikrokrystalicznego - są to krystality grafitowe składające się z płaszczyzn o długości 2-3 nm, które z kolei tworzą pierścienie sześciokątne. Jednak typowa dla grafitu orientacja poszczególnych płaszczyzn sieci względem siebie w węglach aktywnych jest zerwana - warstwy są losowo przesuwane i nie pokrywają się w kierunku prostopadłym do ich płaszczyzny. Oprócz krystalitów grafitowych, węgle aktywne zawierają od jednej do dwóch trzecich amorficznego węgla, a także heteroatomy. Masa heterogeniczna składająca się z krystalitów grafitu i węgla bezpostaciowego decyduje o specyficznej strukturze porowatej węgli aktywnych, a także ich właściwościach adsorpcyjnych i fizykomechanicznych. Obecność chemicznie związanego tlenu w strukturze węgli aktywnych, która tworzy powierzchniowe związki chemiczne o charakterze zasadowym lub kwaśnym, znacząco wpływa na ich właściwości adsorpcyjne. Zawartość popiołu w węglu aktywnym może wynosić 1-15%, czasami wstydzi się 0,1-0,2%.

Struktura

Węgiel aktywny ma dużą ilość porów i dlatego ma bardzo dużą powierzchnię, w wyniku czego ma wysoką adsorpcję (1 g węgla aktywnego, w zależności od technologii produkcji, ma powierzchnię od 500 do 1500 m 2). To właśnie wysoki poziom porowatości sprawia, że ​​węgiel aktywny „aktywuje się”. Wzrost porowatości węgla aktywnego następuje podczas specjalnej obróbki - aktywacji, która znacznie zwiększa powierzchnię adsorpcyjną.

W węglu aktywnym rozróżnia się makro-, mezo- i mikropory. W zależności od wielkości cząsteczek, które muszą być utrzymywane na powierzchni węgla, węgiel musi być wytwarzany z różnymi stosunkami wielkości porów. Pory w aktywnym kącie są klasyfikowane zgodnie z ich liniowymi wymiarami - X (połowa szerokości - dla modelu szczelinopodobnego porów, promień - dla cylindrycznego lub sferycznego):

W przypadku adsorpcji w mikroporach (objętość właściwa 0,2-0,6 cm3 / gi 800-1000 m2 / g), proporcjonalnie do wielkości z zaadsorbowanymi cząsteczkami, mechanizm wypełniania objętościowego jest głównie charakterystyczny. Podobnie, adsorpcja zachodzi również w supermikroporach (objętość właściwa 0,15-0,2 cm 3 / g) - obszary pośrednie między mikroporami i mezoporami. W tym obszarze właściwości mikroporów stopniowo ulegają degeneracji, pojawiają się właściwości mezoporów. Mechanizm adsorpcji w mezoporach polega na sekwencyjnym tworzeniu warstw adsorpcyjnych (adsorpcja polimolekularna), która jest uzupełniana przez wypełnienie porów mechanizmem kondensacji kapilarnej. W konwencjonalnych węglach aktywnych objętość właściwa mezoporów wynosi 0,02–0,10 cm 3 / g, powierzchnia właściwa wynosi 20–70 m 2 / g; jednakże dla niektórych węgli aktywnych (na przykład rozjaśnianie) wskaźniki te mogą osiągnąć odpowiednio 0,7 cm 3 / gi 200-450 m2 / g. Makropory (objętość właściwa i powierzchnia, odpowiednio 0,2-0,8 cm 3 / gi 0,5-2,0 m2 / g) służą jako kanały transportowe prowadzące cząsteczki absorbowanych substancji do przestrzeni adsorpcyjnej granulek węgla aktywnego. Mikro- i mezopory stanowią największą część powierzchni węgli aktywowanych, odpowiednio, mają największy udział w ich właściwościach adsorpcyjnych. Mikropory szczególnie dobrze nadają się do adsorpcji małych cząsteczek i mezoporów do adsorpcji większych cząsteczek organicznych. Decydujący wpływ na strukturę porów węgli aktywnych wywierają surowce, z których są otrzymywane. Węgle aktywowane oparte na skorupie orzecha kokosowego charakteryzują się większym udziałem mikroporów i węgli aktywowanych opartych na węglu kamiennym - o większą proporcję mezoporów. Duża część makroporów jest charakterystyczna dla węgli aktywnych na bazie drewna. W aktywnym kącie z reguły występują wszystkie rodzaje porów, a krzywa różnicowego rozkładu ich objętości ma 2-3 maksima. W zależności od stopnia rozwoju supermikroporów rozróżnia się węgle aktywne o wąskim rozkładzie (te pory są praktycznie nieobecne) i szerokie (zasadniczo rozwinięte).

W porach węgla aktywnego występuje przyciąganie międzycząsteczkowe, co prowadzi do powstania sił adsorpcyjnych (siły Van der Waltza), które z natury są podobne do siły grawitacji, z tą tylko różnicą, że działają raczej na poziomie molekularnym niż astronomicznym. Siły te powodują reakcję, podobną do reakcji wytrącania, w której adsorbowane substancje można usunąć ze strumieni wody lub gazu. Cząsteczki usuniętych zanieczyszczeń są utrzymywane na powierzchni węgla aktywnego przez międzycząsteczkowe siły Van der Waalsa. Tak więc węgle aktywne usuwają zanieczyszczenia z oczyszczonych substancji (w przeciwieństwie na przykład do przebarwień, gdy cząsteczki zabarwionych zanieczyszczeń nie są usuwane, ale są chemicznie przekształcane w bezbarwne cząsteczki). Reakcje chemiczne mogą również występować między zaadsorbowanymi substancjami a powierzchnią węgla aktywnego. Procesy te nazywane są chemiczną adsorpcją lub chemisorpcją, ale zasadniczo proces fizycznej adsorpcji zachodzi podczas oddziaływania węgla aktywnego i adsorbowanej substancji. Chemisorpcja jest szeroko stosowana w przemyśle do oczyszczania gazów, odgazowywania, separacji metali, a także w badaniach naukowych. Adsorpcja fizyczna jest odwracalna, to znaczy, że zaadsorbowane substancje można oddzielić od powierzchni i w pewnych warunkach powrócić do ich pierwotnego stanu. Podczas chemisorpcji zaadsorbowana substancja wiąże się z powierzchnią poprzez wiązania chemiczne, zmieniając jej właściwości chemiczne. Chemisorpcja nie jest odwracalna.

Niektóre substancje są słabo adsorbowane na powierzchni konwencjonalnych węgli aktywnych. Takie substancje obejmują amoniak, dwutlenek siarki, pary rtęci, siarkowodór, formaldehyd, chlor i cyjanowodór. W celu skutecznego usuwania takich substancji stosuje się węgle aktywne impregnowane specjalnymi substancjami chemicznymi. Impregnowane węgle aktywne są stosowane w specjalistycznych obszarach oczyszczania powietrza i wody, w respiratorach, do celów wojskowych, w przemyśle jądrowym itp.

Produkcja

Do produkcji węgla aktywnego przy użyciu pieców różnych typów i konstrukcji. Najczęściej stosowane: wielopółkowe, szybowe, poziome i pionowe piece obrotowe, a także reaktory ze złożem fluidalnym. Główne właściwości węgli aktywowanych, a przede wszystkim struktura porowata, są określane przez rodzaj początkowego surowca zawierającego węgiel i sposób jego przetwarzania. Po pierwsze, surowce zawierające węgiel kruszy się do wielkości cząstek 3-5 cm, a następnie poddaje się karbonizacji (pirolizie) - prażeniu w wysokiej temperaturze w obojętnej atmosferze bez dostępu powietrza w celu usunięcia substancji lotnych. Na etapie karbonizacji powstaje szkielet przyszłego węgla aktywnego - pierwotna porowatość i wytrzymałość.

Otrzymany węgiel karbonizowany ma jednak słabe właściwości adsorpcyjne, ponieważ jego rozmiary porów są małe, a pole powierzchni wewnętrznej jest bardzo małe. W związku z tym węglan poddaje się aktywacji, aby uzyskać określoną strukturę porów i poprawić właściwości adsorpcyjne. Istota procesu aktywacji polega na otwarciu porów w materiale węglowym w stanie zamkniętym. Odbywa się to albo termochemicznie: materiał jest wstępnie impregnowany roztworem chlorku cynku ZnCl₂, węglan potasu K₂Z₃ lub niektóre inne związki i ogrzewane do 400-600 ° C bez dostępu powietrza lub, najczęściej, przez traktowanie przegrzaną parą lub dwutlenkiem węgla CO₂ lub ich mieszanina w temperaturze 700-900 ° C w ściśle kontrolowanych warunkach. Aktywacja parą jest utlenianiem karbonizowanych produktów do gazowych zgodnie z reakcją - C + H₂O -> CO + H₂; lub z nadmiarem pary wodnej - C + 2H₂O -> CO₂+2H₂. Powszechnie przyjmuje się, że zasilanie urządzenia do aktywacji jednocześnie z nasyconą parą o ograniczonej ilości powietrza. Część węgla spala się i wymagana temperatura zostaje osiągnięta w przestrzeni reakcyjnej. Wydajność węgla aktywnego w tym wariancie procesu jest znacznie zmniejszona. Ponadto węgiel aktywny otrzymuje się przez rozkład termiczny syntetycznych polimerów (na przykład, chlorku poliwinylidenu).

Aktywacja parą wodną pozwala na wytwarzanie węgli o wewnętrznej powierzchni do 1500 m2 na gram węgla. Dzięki tej ogromnej powierzchni węgle aktywne są doskonałymi adsorbentami. Jednak nie cały ten obszar może być dostępny do adsorpcji, ponieważ duże cząsteczki adsorbowanych substancji nie mogą przenikać do porów o małych rozmiarach. W procesie aktywacji rozwija się niezbędna porowatość i powierzchnia właściwa, następuje znaczny spadek masy substancji stałej, co określa się jako zwęglone.

W wyniku aktywacji termochemicznej powstaje gruboziarnisty węgiel aktywny, który jest wykorzystywany do bielenia. W wyniku aktywacji pary stosuje się drobno porowaty węgiel aktywny, który jest używany do czyszczenia.

Następnie węgiel aktywny jest schładzany i poddawany wstępnemu sortowaniu i przesiewaniu, gdzie usuwany jest osad, a następnie, w zależności od potrzeby uzyskania określonych parametrów, węgiel aktywny poddawany jest dodatkowej obróbce: myciu kwasem, impregnacji (impregnacja różnymi chemikaliami), mieleniu i suszeniu. Następnie węgiel aktywny jest pakowany w opakowania przemysłowe: worki lub duże worki.

Klasyfikacja

Węgiel aktywny jest klasyfikowany zgodnie z rodzajem surowca, z którego jest wytwarzany (węgiel, drewno, kokos itp.), Metodą aktywacji (termochemiczna i parowa), celowo (gaz, rekuperacja, klarowanie i nośniki węglowe sorbentów chemicznych), a także formę wydania. Obecnie węgiel aktywny jest dostępny głównie w następujących postaciach:

• sproszkowany węgiel aktywny
• granulowany (pokruszony, cząstki o nieregularnym kształcie) węgiel aktywny,
• formowany węgiel aktywny,
• ekstrudowany (granulki cylindryczne) węgiel aktywny,
• tkanina impregnowana węglem aktywnym.

Sproszkowany węgiel aktywny ma wielkość cząstek mniejszą niż 0,1 mm (ponad 90% całkowitej kompozycji). Sproszkowany węgiel wykorzystywany jest do przemysłowego oczyszczania cieczy, w tym oczyszczania ścieków bytowych i przemysłowych. Po adsorpcji sproszkowany węgiel drzewny należy oddzielić od cieczy, które mają być oczyszczone przez filtrację.

Granulowane cząstki węgla aktywnego o wielkości od 0,1 do 5 mm (ponad 90% składu). Granulowany węgiel aktywny jest stosowany do oczyszczania cieczy, głównie do oczyszczania wody. Podczas czyszczenia płynów węgiel aktywny jest umieszczany w filtrach lub adsorberach. Węgle aktywne z większymi cząstkami (2-5 mm) są używane do oczyszczania powietrza i innych gazów.

Formowany węgiel aktywny to węgiel aktywny w postaci różnych kształtów geometrycznych, w zależności od zastosowania (cylindry, tabletki, brykiety itp.). Formowany węgiel jest używany do czyszczenia różnych gazów i powietrza. Podczas czyszczenia gazów węgiel aktywowany jest również umieszczany w filtrach lub adsorberach.

Wytłaczany węgiel jest wytwarzany z cząstek w postaci cylindrów o średnicy 0,8 do 5 mm, z reguły jest impregnowany (impregnowany) specjalnymi chemikaliami i jest stosowany w katalizie.

Tkaniny impregnowane węglem mają różne kształty i rozmiary, najczęściej używane do oczyszczania gazów i powietrza, na przykład w samochodowych filtrach powietrza.

Najważniejsze funkcje

Wielkość granulometrii (granulometria) - wielkość głównej części granulek węgla aktywnego. Jednostka miary: milimetry (mm), siatka USS (US) i siatka BSS (angielski). Tabela podsumowująca konwersję wielkości cząstek USS mesh - milimetry (mm) jest podana w odpowiednim pliku.

Gęstość nasypowa to masa materiału wypełniającego objętość jednostki pod własnym ciężarem. Jednostka miary - gramy na centymetr sześcienny (g / cm 3).

Pole powierzchni - pole powierzchni ciała stałego związane z jego masą. Jednostką miary jest metr kwadratowy na gram węgla (m2 / g).

Twardość (lub siła) - wszyscy producenci i konsumenci węgla aktywnego stosują znacząco różne metody określania wytrzymałości. Większość technik opiera się na następującej zasadzie: próbka węgla aktywnego poddawana jest naprężeniom mechanicznym, a miarą wytrzymałości jest ilość drobnych cząstek powstających podczas niszczenia węgla lub rozdrabniania o średniej wielkości. Aby zmierzyć siłę, ilość węgla nie jest niszczona w procentach (%).

Wilgotność to ilość wilgoci zawartej w węglu aktywnym. Jednostka miary - procent (%).

Zawartość popiołu - ilość popiołu (czasami uważanego za rozpuszczalny w wodzie) w węglu aktywnym. Jednostka miary - procent (%).

PH ekstraktu wodnego jest wartością pH roztworu wodnego po zagotowaniu w nim próbki węgla aktywnego.

Działanie ochronne - pomiar czasu adsorpcji przez węgiel określonego gazu przed rozpoczęciem przesyłania minimalnych stężeń gazu przez warstwę węgla aktywnego Ten test stosuje się do węgla używanego do oczyszczania powietrza. Najczęściej węgiel aktywny jest testowany na obecność benzenu lub czterochlorku węgla (zwanego również czterochlorkiem węgla)₄).

Adsorpcja CTC (adsorpcja na czterochlorku węgla) - czterochlorek węgla jest przepuszczany przez objętość węgla aktywnego, nasycenie zachodzi do stałej masy, a następnie uzyskuje się ilość zaadsorbowanej pary wodnej przypisaną do masy węgla w procentach (%).

Wskaźnik jodu (adsorpcja jodu, liczba jodowa) to ilość jodu w miligramach, która może adsorbować 1 gram węgla aktywnego, w postaci proszku z rozcieńczonego roztworu wodnego. Jednostka miary - mg / g.

Adsorpcja błękitem metylenowym to ilość miligramów błękitu metylenowego pochłanianego przez jeden gram węgla aktywnego z roztworu wodnego. Jednostka miary - mg / g.

Przebarwienia melasy (liczba lub indeks melasy, na podstawie melasy) - ilość węgla aktywnego w miligramach wymagana do 50% klarowania standardowego roztworu melasy.

Obszary zastosowań

Węgiel aktywowany dobrze adsorbuje organiczne, wysokocząsteczkowe substancje o strukturze niepolarnej, na przykład: rozpuszczalniki (chlorowane węglowodory), barwniki, olej itp. Możliwości adsorpcji zwiększają się wraz ze spadkiem rozpuszczalności w wodzie, o bardziej niepolarnej strukturze i rosnącej masie cząsteczkowej. Węgle aktywne dobrze adsorbują opary substancji o stosunkowo wysokich temperaturach wrzenia (na przykład benzen C)₆H₆), gorsze - związki lotne (na przykład amoniak NH₃). Przy względnych ciśnieniach par p_str/ p_nas mniej niż 0,10-0,25 (str_str - ciśnienie równowagi substancji zaadsorbowanej, str_nas - ciśnienie pary nasyconej) węgiel aktywny nieznacznie absorbuje parę wodną. Jednak gdy p_str/ p_nas ponad 0,3-0,4 występuje zauważalna adsorpcja, aw przypadku p_str/ p_nas = 1 prawie wszystkie mikropory są wypełnione parą wodną. Dlatego ich obecność może skomplikować wchłanianie substancji docelowej.

Węgiel aktywny jest szeroko stosowany jako adsorbent, który absorbuje opary z emisji gazów (na przykład podczas czyszczenia powietrza z dwusiarczku węgla CS₂), odzyskiwanie oparów lotnych rozpuszczalników w celu odzysku, do oczyszczania roztworów wodnych (na przykład syropów cukrowych i napojów alkoholowych), wody pitnej i ścieków, w maskach gazowych, na przykład w technologii próżniowej, do tworzenia pomp sorpcyjnych, w chromatografii adsorpcyjnej gazu, do wypełniania pochłaniaczy zapachów w lodówkach, oczyszczaniu krwi, absorpcji szkodliwych substancji z przewodu pokarmowego itp. Węgiel aktywny może być również nośnikiem dodatków katalitycznych i katalizatora polimeryzacji. Aby uzyskać właściwości katalityczne węgla aktywnego, do makro- i mezoporów dodawane są specjalne dodatki.

Wraz z rozwojem przemysłowej produkcji węgla aktywnego, stosowanie tego produktu stale rośnie. Obecnie węgiel aktywny jest wykorzystywany w wielu procesach oczyszczania wody, przemyśle spożywczym, w procesach technologii chemicznej. Ponadto oczyszczanie gazów odlotowych i ścieków opiera się głównie na adsorpcji przez węgiel aktywny. Wraz z rozwojem technologii atomowej węgiel aktywny jest głównym adsorbentem gazów radioaktywnych i ścieków w elektrowniach jądrowych. W XX wieku użycie węgla aktywnego pojawiło się w złożonych procesach medycznych, na przykład hemofiltracji (oczyszczanie krwi na węglu aktywnym). Używany jest węgiel aktywny:

• do uzdatniania wody (oczyszczanie wody z dioksyn i ksenobiotyków, karbonizacja);
• w przemyśle spożywczym w produkcji napojów alkoholowych, napojów o niskiej zawartości alkoholu i piwa, klarowaniu win, w produkcji filtrów papierosowych, oczyszczaniu dwutlenku węgla w produkcji napojów gazowanych, oczyszczaniu roztworów skrobi, syropów cukrowych, glukozy i ksylitolu, klarowaniu i dezodoryzacji olejów i tłuszczów, przy produkcji cytryny, mleka i inne kwasy;
• w przemyśle chemicznym, naftowym i gazowym oraz przetwórczym do klarowania plastyfikatorów, jako nośnik katalizatorów, w produkcji olejów mineralnych, odczynników chemicznych i farb i lakierów, w produkcji gumy, w produkcji włókien chemicznych, do oczyszczania roztworów amin, do odzyskiwania oparów rozpuszczalników organicznych;
• w środowiskowych działaniach środowiskowych w celu oczyszczania ścieków przemysłowych, w celu eliminacji wycieków ropy i produktów ropopochodnych, w celu oczyszczania gazów spalinowych w spalarniach, w celu oczyszczenia wentylacyjnych emisji gaz-powietrze;
• w przemyśle wydobywczym i metalurgicznym do produkcji elektrod, do flotacji rud mineralnych, do ekstrakcji złota z roztworów i zawiesin w przemyśle wydobywczym złota;
• w przemyśle paliwowym i energetycznym do oczyszczania kondensatu pary wodnej i wody kotłowej;
• w przemyśle farmaceutycznym do oczyszczania roztworów w produkcji wyrobów medycznych, w produkcji tabletek węglowych, antybiotyków, substytutów krwi, tabletek Allohol;
• w medycynie do oczyszczania organizmów zwierzęcych i ludzkich z toksyn, bakterii, podczas oczyszczania krwi;
• w produkcji środków ochrony osobistej (maski gazowe, respiratory itp.);
• w przemyśle jądrowym;
• do oczyszczania wody w basenach i akwariach.

Woda jest klasyfikowana jako odpad, ziemia i picie. Charakterystyczną cechą tej klasyfikacji jest stężenie zanieczyszczeń, którymi mogą być rozpuszczalniki, pestycydy i / lub węglowodory halogenowe, takie jak chlorowane węglowodory. Istnieją następujące zakresy stężeń, w zależności od rozpuszczalności:

• 10-350 g / l dla wody pitnej,
• 10-1000 g / litr dla wód gruntowych,
• 10-2000 g / l dla ścieków.

Uzdatnianie wody w basenach nie odpowiada tej klasyfikacji, ponieważ tutaj mamy do czynienia z odchlorowaniem i de-strefowaniem, a nie z czystym usuwaniem zanieczyszczeń z adsorpcji. Odchlorowanie i deozonacja są skutecznie stosowane w obróbce wody w basenie przy użyciu węgla aktywnego z łupin orzecha kokosowego, co jest korzystne ze względu na dużą powierzchnię adsorpcyjną i dlatego ma doskonały efekt odchlorowywania przy dużej gęstości. Wysoka gęstość umożliwia odwrotny przepływ bez wymywania węgla aktywnego z filtra.

Granulowany węgiel aktywny jest stosowany w stałych stacjonarnych systemach adsorpcyjnych. Zanieczyszczona woda przepływa przez stałą warstwę węgla aktywnego (najczęściej od góry do dołu). W celu swobodnego działania tego układu adsorpcyjnego woda musi być wolna od jakichkolwiek cząstek stałych. Można to zagwarantować przez odpowiednie wstępne przetwarzanie (na przykład za pomocą filtra piaskowego). Cząstki, które wchodzą do stałego filtra, mogą zostać usunięte przez przeciwprąd układu adsorpcyjnego.

Wiele procesów produkcyjnych emituje szkodliwe gazy. Te toksyczne substancje nie powinny być uwalniane do powietrza. Najczęstszymi substancjami toksycznymi w powietrzu są rozpuszczalniki niezbędne do produkcji materiałów codziennego użytku. W celu oddzielenia rozpuszczalników (głównie węglowodorów, takich jak chlorowane węglowodory), węgiel aktywowany może być z powodzeniem stosowany ze względu na jego hydrofobowość.

Oczyszczanie powietrza dzieli się na oczyszczanie powietrza zanieczyszczonym powietrzem i odzyskiwanie rozpuszczalnika zgodnie z ilością i stężeniem zanieczyszczenia w powietrzu. Przy wysokich stężeniach taniej jest odzyskiwać rozpuszczalniki z węgla aktywnego (na przykład za pomocą pary). Ale jeśli substancje toksyczne istnieją w bardzo niskim stężeniu lub w mieszaninie, której nie można ponownie użyć, stosuje się formowany jednorazowy węgiel aktywny. Formowany węgiel aktywny jest stosowany w stałych układach adsorpcyjnych. Zanieczyszczony przepływ powietrza przez stałą warstwę węgla w jednym kierunku (głównie z dołu do góry).

Jednym z głównych zastosowań impregnowanego węgla aktywnego jest oczyszczanie gazu i powietrza. Zanieczyszczone powietrze w wyniku wielu procesów technicznych zawiera substancje toksyczne, których nie można całkowicie usunąć za pomocą konwencjonalnego węgla aktywnego. Te toksyczne substancje, głównie nieorganiczne lub niestabilne substancje polarne, mogą być bardzo toksyczne nawet w niskich stężeniach. W tym przypadku stosuje się impregnowany węgiel aktywny. Czasami przez różne pośrednie reakcje chemiczne między składnikiem zanieczyszczenia i substancją czynną w węglu aktywnym, zanieczyszczenie może być całkowicie usunięte z zanieczyszczonego powietrza. Węgle aktywne są impregnowane (impregnowane) srebrem (do oczyszczania wody pitnej), jodem (do oczyszczania z dwutlenku siarki), siarką (do oczyszczania z rtęci), zasadą (do oczyszczania z gazowych kwasów i gazów - chloru, dwutlenku siarki, dwutlenku azotu i d.), kwas (do usuwania gazowych alkaliów i amoniaku).

Regeneracja

Ponieważ adsorpcja jest procesem odwracalnym i nie zmienia powierzchni ani składu chemicznego węgla aktywnego, zanieczyszczenia można usunąć z węgla aktywnego przez desorpcję (uwalnianie zaadsorbowanych substancji). Siła van der Waalsa, która jest główną siłą napędową adsorpcji, jest osłabiona, tak że zanieczyszczenie można usunąć z powierzchni węgla, stosuje się trzy metody techniczne:

• Metoda wahań temperatury: efekt siły van der Waalsa maleje wraz ze wzrostem temperatury. Temperatura wzrasta ze względu na gorący strumień azotu lub wzrost ciśnienia pary w temperaturze 110-160 ° C.
• Metoda fluktuacji ciśnienia: wraz ze spadkiem ciśnienia cząstkowego efekt siły Van-Der-Waltza maleje.
• Ekstrakcja - desorpcja w fazach ciekłych. Zaadsorbowane substancje są usuwane chemicznie.

Wszystkie te sposoby są niewygodne, ponieważ adsorbowanych substancji nie można całkowicie usunąć z powierzchni węgla. Znaczna ilość zanieczyszczeń pozostaje w porach węgla aktywnego. W przypadku regeneracji parą 1/3 wszystkich zaadsorbowanych substancji nadal pozostaje w węglu aktywnym.

Regeneracja chemiczna pozwala na obróbkę sorbentu ciekłego lub gazowego odczynników organicznych lub nieorganicznych w temperaturze, z reguły nie wyższej niż 100 ° C. Zarówno sorbenty węglowe, jak i nie węglowe są regenerowane chemicznie. W wyniku tej obróbki sorbat jest desorbowany bez zmian lub produkty jego oddziaływania z czynnikiem regenerującym są desorbowane. Regeneracja chemiczna często przebiega bezpośrednio w urządzeniu adsorpcyjnym. Większość metod regeneracji chemicznej jest wąsko wyspecjalizowanych w przypadku niektórych rodzajów sorbatów.

Niskotemperaturowa regeneracja termiczna polega na obróbce sorbentu parą lub gazem w temperaturze 100-400 ° C Ta procedura jest dość prosta iw wielu przypadkach jest przeprowadzana bezpośrednio w adsorberach. Para wodna ze względu na wysoką entalpię jest najczęściej stosowana do niskotemperaturowej regeneracji termicznej. Jest bezpieczny i dostępny w produkcji.

Regeneracja chemiczna i niskotemperaturowa regeneracja termiczna nie zapewniają całkowitego odzyskania węgli adsorpcyjnych. Proces regeneracji termicznej jest bardzo złożony, wieloetapowy, wpływając nie tylko na sorbat, ale i na sam sorbent. Regeneracja termiczna jest zbliżona do technologii wytwarzania węgli aktywnych. Podczas karbonizacji różnych rodzajów sorbatów na węglu większość zanieczyszczeń rozkłada się w temperaturze 200–350 ° C, aw 400 ° C około połowa całkowitego adsorbatu jest zwykle niszczona. CO, CO₂, CH₄ - Główne produkty rozkładu organicznego sorbinianu są uwalniane po podgrzaniu do 350 - 600 ° C. Teoretycznie koszt takiej regeneracji stanowi 50% kosztu nowego węgla aktywnego. Sugeruje to potrzebę dalszego poszukiwania i opracowywania nowych, wysoce skutecznych metod regeneracji sorbentów.

Reaktywacja to całkowita regeneracja węgla aktywnego przez parę wodną w temperaturze 600 ° C. Zanieczyszczenie jest spalane w tej temperaturze, bez spalania węgla. Jest to możliwe dzięki niskiemu stężeniu tlenu i obecności znacznej ilości pary. Para wodna selektywnie reaguje z zaadsorbowaną materią organiczną wykazującą wysoką reaktywność w wodzie w tych wysokich temperaturach, z całkowitym spalaniem. Nie można jednak uniknąć minimalnego spalania węgla. Ta strata powinna zostać skompensowana przez nowy węgiel. Po reaktywacji często zdarza się, że węgiel aktywny wykazuje większą powierzchnię wewnętrzną i wyższą reaktywność niż węgiel pierwotny. Te fakty wynikają z tworzenia dodatkowych porów i zanieczyszczeń koksujących w węglu aktywnym. Zmienia się także struktura porów - rosną. Ponowna aktywacja odbywa się w piecu reaktywacyjnym. Istnieją trzy rodzaje pieców: piece obrotowe, szybowe i zmiennoprzepływowe. Piece o zmiennym przepływie gazu mają zalety ze względu na niskie straty spowodowane spalaniem i tarciem. Węgiel aktywny jest ładowany do strumienia powietrza i w tym przypadku gazy spalinowe mogą być przenoszone przez ruszt. Węgiel aktywny częściowo staje się płynny z powodu intensywnego przepływu gazu. Gazy transportują również produkty spalania po reaktywacji z węgla aktywnego do komory dopalania. Powietrze jest dodawane do dopalacza, więc gazy, które nie zostały w pełni zapalone, mogą teraz zostać spalone. Temperatura wzrasta do około 1200 ° C. Po spaleniu gaz przepływa do płuczki gazowej, w której gaz jest chłodzony do temperatury pomiędzy 50-100 ° C w wyniku chłodzenia wodą i powietrzem. W tej komorze kwas chlorowodorowy, który tworzy się za pomocą adsorbowanych węglowodorów z oczyszczonego węgla aktywnego, jest neutralizowany wodorotlenkiem sodu. Ze względu na wysoką temperaturę i szybkie chłodzenie nie powstają żadne toksyczne gazy (takie jak dioksyny i furany).

Historia

Najwcześniejsze z historycznych odniesień do użycia węgla odnosi się do starożytnych Indii, gdzie pisma sanskryckie mówiły, że woda pitna musi najpierw przejść przez węgiel, przechowywana w miedzianych naczyniach i wystawiona na działanie promieni słonecznych.

Unikalne i użyteczne właściwości węgla były również znane w starożytnym Egipcie, gdzie węgiel drzewny był używany do celów medycznych już w 1500 rpne. e.

Starożytni Rzymianie używali także węgla do oczyszczania wody pitnej, piwa i wina.

Pod koniec XVIII wieku naukowcy wiedzieli, że Carbolen jest zdolny do absorbowania różnych gazów, par i substancji rozpuszczonych. W codziennym życiu ludzie obserwowali: jeśli wrząca woda do garnka, gdzie wcześniej gotowali obiad, rzucali kilka żar, smak i zapach jedzenia zniknęły. Z czasem węgiel aktywny był używany do oczyszczania cukru, do wychwytywania benzyny w gazach naturalnych, podczas barwienia tkanin, garbowania skóry.

W 1773 roku niemiecki chemik Karl Scheele poinformował o adsorpcji gazów na węglu drzewnym. Później odkryto, że węgiel drzewny może również odbarwiać płyny.

W 1785 roku petersburski farmaceuta Lovits T. Ye., Który później został akademikiem, po raz pierwszy zwrócił uwagę na zdolność węgla aktywnego do oczyszczania alkoholu. W wyniku wielokrotnych eksperymentów odkrył, że nawet proste potrząsanie winem w proszku węglowym umożliwia uzyskanie znacznie czystszego i wyższej jakości napoju.

W 1794 r. Węgiel drzewny został po raz pierwszy użyty w angielskiej cukrowni.

W 1808 r. Węgiel drzewny został po raz pierwszy użyty we Francji do rozjaśnienia syropu cukrowego.

W 1811 r. Podczas mieszania kremu z czarnymi butami odkryto zdolność wybielania węgla kostnego.

W 1830 roku jeden farmaceuta, przeprowadzając eksperyment na sobie, wziął do ręki gram strychniny i przeżył, ponieważ jednocześnie połknął 15 gramów węgla aktywnego, który zaadsorbował tę silną truciznę.

W 1915 roku pierwsza rosyjska maska ​​filtrująca na świecie została wynaleziona w Rosji przez rosyjskiego naukowca Nikołaja Dmitriewicza Zelinskiego. W 1916 roku został adoptowany przez armie Ententy. Głównym sorbentem był węgiel aktywny.

Przemysłowa produkcja węgla aktywnego rozpoczęła się na początku XX wieku. W 1909 roku pierwsza partia sproszkowanego węgla aktywnego została wydana w Europie.

Podczas pierwszej wojny światowej aktywny węgiel z łupin orzecha kokosowego był po raz pierwszy używany jako adsorbent w maskach gazowych.

Obecnie węgle aktywne są jednym z najlepszych materiałów filtracyjnych.

Węglowodany węgiel aktywny

Firma „Chemical Systems” oferuje szeroką gamę węgli aktywnych Carbonut, sprawdzoną w wielu procesach technologicznych i branżach:

• Carbonut WT do oczyszczania cieczy i wody (ziemia, odpady i picie, a także do uzdatniania wody),
• Carbonut VP do czyszczenia różnych gazów i powietrza
• Carbonut GC do wydobywania złota i innych metali z roztworów i zawiesin w przemyśle górniczym i motelowym,
• Carbonut CF do filtrów papierosowych.

Węgle aktywowane Carbonut produkowane są wyłącznie z łupin orzecha kokosowego, ponieważ węgiel aktywny kokosów ma najlepszą jakość czyszczenia i najwyższą zdolność absorpcji (dzięki obecności większej liczby porów, a w konsekwencji większej powierzchni), najdłuższy okres użytkowania (dzięki wysokiej twardości i możliwości wielokrotnej regeneracji), brak desorpcji absorbowanych substancji i niska zawartość popiołu.

Węgle aktywne Carbonut są produkowane od 1995 r. W Indiach na sprzęcie zautomatyzowanym i zaawansowanym technologicznie. Produkcja ma strategicznie ważną lokalizację, po pierwsze, w pobliżu źródła surowców - kokosa, a po drugie, w pobliżu portów morskich. Kokos rośnie przez cały rok, zapewniając nieprzerwane źródło wysokiej jakości surowców w dużych ilościach, przy minimalnych kosztach dostawy. Bliskość portów morskich pozwala również uniknąć dodatkowych kosztów logistyki. Wszystkie etapy cyklu technologicznego w produkcji węgla aktywnego Carbonut są ściśle kontrolowane: obejmuje to staranny dobór surowców wejściowych, kontrolę podstawowych parametrów po każdym pośrednim etapie produkcji oraz kontrolę jakości końcowego produktu gotowego zgodnie z ustalonymi normami. Węgiel aktywny Carbonut jest eksportowany prawie na całym świecie, a ze względu na doskonałe połączenie ceny i jakości jest bardzo pożądany.

Dokumentacja

Do przeglądania dokumentacji potrzebny jest program „Adobe Reader”. Jeśli na komputerze nie ma zainstalowanego programu Adobe Reader, odwiedź witrynę firmy Adobe pod adresem www.adobe.com, pobierz i zainstaluj najnowszą wersję tego programu (program jest bezpłatny). Proces instalacji jest prosty i zajmuje tylko kilka minut, ten program będzie przydatny w przyszłości.

Jeśli chcesz kupić węgiel aktywowany w Moskwie, regionie Moskwy, Mytischi w Petersburgu - skontaktuj się z menedżerami firmy. Dostarczane także do innych regionów Federacji Rosyjskiej.