Aktivert karbon: sammensetning, egenskaper og anvendelsesmåter

Aktivert karbon ble gitt sitt navn under produksjon i stor industriell skala. Dette ble tilrettelagt av stoffets absorberende egenskaper for å absorbere fremmede molekyler og forbindelser. Koks eller kull er brukt (for eksempel birkekull brukes til å lage merkevaren BAU-A), så vel som petroleums- eller kullkoks.

Sammensetning og typer aktivert karbon

Aktivert karbon er et universelt stoff som er mye brukt i medisin, kjemisk, narkotikaindustri. Filtre med innhold er brukt i mange enheter for vannrensing, fordi selv klor er fjernet. Dette er et porøst stoff ekstrahert fra karbonholdige materialer av organisk opprinnelse.

I moderne teknologi er råmaterialer skilt fra flammen eller det brukes spesielle oppvarmingsmetoder. For å oppnå den nødvendige aktiveringen ble kullet plassert i en lukket leirepot. En varmebehandlingsprosess fant sted, bestående av fravær av direkte kontakt med brann.

Sammensetningen inkluderer ikke kull i ren form. I henhold til de nye metodene brukes tilpasset materiale:

• Kokosnøtt skall.
• Fruktben.
• Kull.
• Silikongel.
• Organiske elementer.

Råmaterialer har en stor spesifikk overflate pr. Massenhet, og har derfor høy adsorpsjonskapasitet. Eksperter vet hvordan man gjør aktivert karbon nyttig og høy kvalitet. Ved hjelp av en spesiell behandling oppnås en stor prosentandel mikroskraper. Oppnå innhold på mer enn 100 pounds per gram.

Modifiserte råmaterialer oppnås fra nitrogenholdige stoffer, polymerer ved behandling av kull med reagenser. Stoffet er i kontakt med klor, brom, fluor. Sammensetningen beskriver kjemisk formel for aktivert karbon.

I ferdig form ser det ut som en 1 mm granulat. Etter prosessen forblir finkornet støv, som har en absorberende kapasitet. Det neste trinnet er brikettering og pressing, noe som forbedrer egenskapene til bruk. Stoffet i pulverform brukes til å filtrere og rense vann. Populær form for kull i farmasøytisk industri i form av tabletter. Mange vet ikke hva som gjør aktiverte karbontabletter.

Råmaterialer behandlet ved høye temperaturer blir porøst kull med en rekke mikroskopiske hull som fyller hulrommene med noe materiale. Høy absorpsjon bestemmer dens betydning. Små granulater presses inn i en rund form.

Prinsippet om pillene

De viktigste egenskapene til kull er ikke bare i samlingen av giftige stoffer, men også i absorpsjonen av fordelaktige sporstoffer fra kroppen. En kjent frigjøringsform brukes i matforgiftning, forgiftning, diaré.

Den medisinske komponenten inneholder stoffer:

• aktivert karbon;
• stivelse;
• "Svart salt".

Tilstedeværelsen av sistnevnte er en ytterligere kilde til mikronæringsstoffer. Ikke alle typer tabletter er laget med samme sammensetning, så det må avklares med en farmasøytisk. Aktiv ingrediens - aktivt karbon. Funksjonen bestemmes av evnen til å kombinere rå energi uten å endre den kjemiske naturen.

På grunn av strukturen blir kull vektløs og 1 gram stoff inneholder 1000 eller flere mikrosperre. Det solgte de aktive egenskapene til alkaloider, toksiner, barbiturater. Det har en svak effekt på syrer, alkaliske forbindelser, jernsalter, cyanider, metanol.

Kontraindikasjoner og bivirkninger

Langvarig bruk (mer enn 14 dager) kan forstyrre absorpsjonen av proteiner, fett, næringsstoffer, kalsium, hormoner og andre vitaminer. Tabletter er ikke egnet for alle mennesker. Dette gjelder for de som lider av kroniske sykdommer. I annotasjonen kan du se et notat med forsiktighet for barn. Anbefalt alder - fra tre år.

Det er kontraindikasjoner til mottak av kull:

• Et magesår.
• Gastrointestinal blødning.
• Samtidig utnevnelse av antitoksiske komponenter.

Det er bivirkninger: dyspepsi, unormal avføring, hypovitaminose, redusert absorpsjon av næringsstoffer, tromboembolisme, blødning, hypotensjon.

Før bruk, bør du konsultere legen din, spesielt hvis det er sykdommer.

Instruksjoner for bruk

I hvert hus er det tilgjengelig en standard for aktivert karbon. Fra barndommen tilbød foreldre med forgiftning eller ubehag i magen en svart pille. Universal og naturlig produkt har et annet spekter av handlinger.

Multilateral bruk

Kull brukes i medisin, kjemisk, farmasøytisk og næringsmiddelindustri. Sorbenten fjerner helt organiske forbindelser og lukt i akvariet. Den brukes til rensing av alkohol, vodka, i produksjon av sukker, i annen næringsmiddelindustri. Det er viktig å vite hvordan du doserer stoffet for et positivt resultat.

For rensing av moonshine egnet kull, oppnådd ved pyrolyse av tre (solgt i apotekstabletter). Det er en negativ karakteristikk - urenheter i form av stivelse, som som et resultat kan forstyrre og forandre smaken av drikken, noe som gir bitterhet.

Naturlig enterosorbent, mens den blir konsumert med alkohol, vil forhindre at alkoholforbindelser trekkes inn i blodet. 10 minutter før festen anbefales å ta doseringen i henhold til kroppens vekt. Om morgenen vil dype piller hjelpe avlaste bakrus, nøytraliserende skadelige stoffer.

Kullbaserte filtre brukes i mange enheter for rensing av drikkevann. Et klassisk eksempel hvor kullens egenskaper er brukt, er knyttet til bruken av det med individuelle åndedrettsvern.

Den aktive ingrediensen har en enterosorbende effekt, avgiftning, anti-diaré. Det tilhører gruppen motgift, adsorberer giftstoffer og giftstoffer fra mage og tarm før absorpsjon. Aktiv som sorbent for hemoperfusjon. Viser en svak effekt på syre, alkali, salt. Irriterer ikke slimhinnene, noe som virker forsiktig.

• Rus.
• Dyspepsi.
• Fermentering og rotting i tarmene.
• Halsbrann.
• Diaré, gastritt, flatulens, matforgiftning, dysenteri, salmonellose.
• Nyresvikt.
• Ulike typer hepatitt, cirrhose.
• Atopisk dermatitt, allergier.
• Bronkial astma.

Legemidlet er ikke giftig. Matmasse i magen, krever mottak av aktivert karbon i store doser. I noen tilfeller er tabletter full i flere dager. Reduserer effektiviteten av medisiner som virker på magehinnen i fordøyelseskanalen. Ved forgiftning før vask, er magen overfylt og etter tarmene.

Dosering for voksne og barn

Tablettene inneholder 250 mg kull og potetstivelse. Legemidlet tas en time før eller etter måltider. Du kan bruke en annen metode, fortynne tabletten i 100 ml vann. Dosen for en voksen kommer fra 1-2 gram 3-4 ganger om dagen. Maksimalt daglig inntak på 8 g.

Hvis mengden kull ikke var nok, vil adsorberende, rensende effekt bli svakere. Det kan brukes på de berørte områdene i kroppen i form av lokale applikasjoner. Dette vil hjelpe rask sårheling. Mengden ufordøyd mat i magen forsinker renseprosessen. Det er nødvendig å øke dosen av legemidlet. I gjennomsnitt vil 10 kg av vekt kreve 1 tablett.

I det akutte stadiet utføres behandling i opptil 5 dager. For allergi og sykdommer er kurset to uker. Gjenoppnevnes kun over en tilsvarende tidsperiode med doktors tillatelse. Når flatulens og dyspepsi doserer 1-2 gram 3-4 ganger om dagen. Behandlingsforløpet er en uke. Under rotting og gjæring er doseringen for en voksen 30 g per dag (tre ganger 10 g per hver dose).

Gravide og ammende mødre kan ta aktivt kull. For å gå ned i vekt innen 10 dager, bruk 1 tablett per 10 kg vekt tre ganger daglig før måltider.

Hos barn under ett år er dysbakteriose, ledsaget av magesmerter, forstoppelse, diaré og kolikk, et hyppig problem. Etter fødselen er babyens gastrointestinale kanal steril. Ved kontakt med omverdenen er forskjellige bakterier kolonisert, inkludert patogene. Regelmessig forbruk av kulltåke kan føre til mangel på nødvendige stoffer som vil påvirke utviklingen av barnet. Derfor foreskriver barneleger spesielle moderne legemidler som har en sparsom effekt.

Det er nødvendig å gi en sorbent i nødssituasjoner, når magen øker i volum, blir barnet rastløs, og det er ikke mulig å gi andre stoffer. Noen ganger når du ammer, anbefales det å ta kullmamma for å redusere kolikk.

Ikke alle barn kan tygge eller svelge en pille, så kullet knuses og fortynnes med vann. I stedet for standarden kan du bruke hvit kull. Barn under 7 år med gjæring og rotting av matavsetninger skal foreskrives 5 gram tre ganger om dagen. De som er eldre - 7 gram. Opptaket er opptil to uker. Den moderne farmasøytiske industrien har gjort livet enklere for foreldre og skapt væskekarakterisert karbon.

Ved akutt forgiftning vaskes magen med en 20% vandig suspensjon og 30 g sorbent er foreskrevet inne. De neste tre dagene gir barnet 1 g per kilo kroppsvekt per dag. Hvis en person tar en knust pille, vil effekten komme om 20 minutter. Generell tilstand - opptil en time. Kull vasket ned med et glass vann.

Allergiske reaksjoner behandles i et kompleks. Et viktig stadium av utvinning er å rense kroppen. Legemidlet reduserer slaggering, gjenoppretter blod. Det beste alternativet vil være halvparten av daglig dose tatt på tom mage, og den andre delen - før sengetid. For å forebygge allergier ta 2-4 ganger i året. Varighet 1,5 måneder.

Sorbent renser tarmene og bidrar til å overvinne forstoppelse. Det er nok å ta 2-4 tabletter. For komplisert rensing av kroppen brukes kull hver dag to ganger. En pille er nødvendig for 10 kg vekt. Kurset varer i en måned. Det er viktig å følge en diett: drikke vann og eliminere fett. Måltider bør være lette. Svarte tabletter kan fjerne plakk fra tennens emalje. Naturlig slipemiddel løser mørke forekomster.

Behandling av akne forårsaket av dårlig fordøyelse utføres effektivt med aktivt kull. Tabletter tas oralt i en standarddose, avhengig av kroppsvekt. Og har også en gunstig effekt på maskenes hud. Billig og rimelig betyr forynger ansiktet, reduserer fett og fjerner sorte prikker.

Sammenligning med analoger

På apoteksmarkedet er det grupper av varer av samme type sorbinghandling. Andre stoffer har fordeler over kull. For eksempel er Smekta et bredt spektrum sorbent. Tillatts til bruk av spedbarn, og i instruksjonene for kull er det skrevet at tabletter er foreskrevet fra en alder av tre. "Smekta" fjerner ikke næringsstoffer fra kroppen. Polysorb, Enterosgel og andre har en lignende effekt.

Aktiverte trekull - piller som er tilgjengelige i alle førstehjelpsutstyr. Dette er et unikt reseptbelagte legemiddel for enhver anledning. I tillegg til rensing, avgiftende virkning, er det en god blekemiddel for tenner. Tilhengere av naturlig kosmetikk skaper på grunnlag av mascara. Legemidlet absorberer ikke bare skadelige og giftige stoffer fra kroppen, men tar også med seg fordelaktige sporstoffer, vitaminer. Med ukontrollert bruk kan du skade kroppen.

Aktivert karbon

AKTIVERT KARBON, modifikasjonen av fint porøst amorft karbon, som er spesielt uttalt overflatefenomen som er typiske for kull (og andre porøse legemer), spesielt: a) adsorpsjon, dvs. absorpsjon eller kondensering av forskjellige gasser og oppløste stoffer på kulloverflaten, a) katalytisk virkning, dvs. en endring i frekvensen av visse kjemiske reaksjoner i nærvær av aktivert karbon. I industrien anses aktivert karbon som kull oppnådd ved spesielle metoder eller underkastes spesiell tilleggsbehandling (aktivering) når aktiviteten er redusert til en grad som tilfredsstiller kravene til teknisk anvendelse. Samtidig er det mulig, etter ønske, å styrke en eller annen side av aktiviteten og gi den en smal spesifikk karakter, avhengig av industriens formål med kull. De aktive egenskapene til aktivert karbon er jo mer uttalt, desto større er overflaten av kull per vektenhet (spesifikk overflate). Adsorbsjonskapasiteten, karakteristisk for alle legemer generelt, er mest uttalt i aktivert karbon på grunn av overflatenes enorme størrelse. Adsorbsjon skjer ved grensesnittet mellom fastfasen (kull) og væske eller gassformig. Siden adsorpsjonskapasiteten av aktivert karbon i forhold til forskjellige substanser er forskjellig, viser det aktiverte karbon fenomenet selektiv adsorpsjon, når den innføres i flytende oppløsninger og gassblandinger, og absorberer noen stoffer i større grad enn andre. Derfor kan aktivert karbon tjene til å separere (fange) gassblanding av visse gasser og damper, som er teknisk verdifulle produkter eller skadelige urenheter, samt å trekke ut noen form for oppløste urenheter fra væsker (misfarging, fjerning av tjære, etc.). Sistnevnte refererer ch. arr. til vandige løsninger, men delvis gjelder også ikke-vandige og kolloide løsninger. Den katalyserende effekten av aktivert karbon er alltid positiv: det akselererer strømmen av mange kjemiske reaksjoner som finner sted i den gassformige eller flytende fase.

Historie. De aktive egenskapene til kull og individuelle medlemmer av den aktive karbongruppen har vært kjent i svært lang tid. For eksempel, så tidlig som 1820 ble benkull brukt i sukkerindustrien for bleking av klær. I 1785 oppdaget den russiske forskeren Lovits egenskapen til trekull for å fjerne mange fargestoffer fra vandige løsninger. I 1814 undersøkte Saussure adsorpsjonen av damp og gasser med granulert kull og åpnet muligheten til å avgir flyktige urenheter fra gassblandinger. I begynnelsen av 20. c. Denne egenskapen av kull ble brukt av tyske planter for å trekke ut aromatiske hydrokarboner fra lysgassen. I 1915 foreslo Zelinsky treaktivert karbon som en absorber av giftige stoffer fra luften i filtermasker og utviklet en metode for aktivering av ferdig kull. Snart ble gassmasker med aktivert karbon introdusert i armene i alle land. Etter krigen dekket bruk av aktivert karbon nesten alle grener av kjemisk industri.

Måter å få. To hovedmetoder for å oppnå aktivert karbon blir brukt: 1) aktivering av det ferdige kullet ved hjelp av spesiell termisk og kjemisk behandling og 2) direkte produksjon av aktivert karbon ved å charge karbonholdige stoffer under visse betingelser. 1) Aktivering er brukt ch. arr. for å motta granulert absorberende kul fra koal av vegetabilsk eller mineralsk opprinnelse, oftest - trekull. Den nødvendige betingelsen for at kull skal være godt aktivert, er dens amorfe struktur og porøsitet; For dette er det nødvendig at råmaterialet allerede har en porøs struktur (tre), og karbonstemperaturen ikke er høyere enn 600 ° C (ved høyere temperaturer kan karbon frigjøres i krystallinsk tilstand). Oppgaven med å aktivere kull er å oppnå den høyeste porøsiteten og overflatenes renhet, med en viss kjemisk struktur av karbon. Dette oppnås ved kalsinering av kull ved høy temperatur (800-1100 ° С) ved samtidig behandling med enhver kjemisk aktiv gass (vanndamp, CO₂, NH₃, SO₂, luft). Ofte foregår aktiveringen av impregnering av kull med løsninger av alkalier, salter og syrer; i dette tilfellet blir aktivering vanligvis fulgt av utvasking av aktivert karbon med et flytende løsningsmiddel og sekundær kalsinering. Det er ikke uvanlig å suge ikke kullet selv, men det opprinnelige treet før charring.

Impregnering materialer som brukes til dette formålet er delt: a) i syre - dehydrering og senking av dekomponeringstemperaturen av tre (H₂SO4, ZnCl₂, MgCl₂, CaCl₂), b) alkalisk (NaOH, KOH, karbonater av Na og K) og c) gir skjelettet for avsetning av aktivt karbon [NaCl, Na₂SiO₃, na₂SO₄, CaSO₄, CaH₄(PO₄)₂, SiO₂]. Noen ganger, til slutt, tre er forekstraheret med løsemidler for å fjerne harpiks, tannkjøtt og oljer. 2) Direkte charring oppnådd Ch. arr. pulverisert eller mykt ("mykt") aktivert karbon fra: a) plantemateriale - tre, torv, cellulose, lignin, b) kjemiske produkter - cellulose lut, sukker, c) dyr - bein, blod, hår, hudskrap, d) mineralolje, skiferoljer. Aktivering skjer samtidig med forkullingen av materialet. Det er også forbundet med den amorfe strukturen og god utvikling av overflaten av det utstrålede karbonet; Til dette legges kravet om at karbon blir aktiv under dannelsen. Den lave temperaturen og den hurtige prosessen favoriserer dette. Forbehandling eller blanding av råmaterialer med mineraler er i stor utstrekning; impregnering materialer er de samme som ovenfor. Det resulterende aktiverte karbon blir noen ganger utsatt for ytterligere aktivering (ved metode 1).

Kjemisk sammensetning og fysisk struktur. Ved kjemisk sammensetning representerer aktiverte karboner ikke rent karbon, men de inneholder 80-99%; resten står for hydrogen, oksygen, nitrogen, askestoffer og impregneringsstoffer innført under fremstillingen av aktivert karbon. Porøsiteten av aktivert karbon varierer fra 15 til 79 volum%, i noen tilfeller når det 97,5%. Porene er av to typer: a) store, synlige gjennom et mikroskop, opptar opptil 18% av volumet og har (i treaktiverte karboner) en diameter på 10 -3 til 10 -4 cm; b) mikroporer, eller "ultraporer", usynlige gjennom et mikroskop og spiller en viktig rolle i adsorpsjonsprosesser; deres diameter fra erfaringsdataene er beregnet i 9,2 × 10 -7 -2,8 10 -7 cm (Lowry og Hulet); teoretiske hensyn gjør det mulig å innrømme eksistensen av enda mindre porer, i størrelsesorden 10 til 8 cm og enda mindre (O. Ruff). Den aktive overflaten pr. 1 g aktivert karbon er 200-1000 m 2 eller 160-430 m 2 (Lowry og Hulet), 500 m 2 (Eucken), 460-747 m 2 (O. Ruff). Den sanne spesifikke vekten (kullstoff) er d = 1,45-1,88, i noen tilfeller når den 2,10-2,38. Den tilsynelatende tettheten (av kull med porer) er 0,05-2,30, vanligvis 0,40-1,33. Vekten på 1 liter aktivert karbon er 30-1000 g, vanligvis 170-700 g.

Aktivitet. Konseptet med aktivert karbonaktivitet blir vanligvis referert til som deres adsorpsjonseffekt; for den katalytiske handlingen har ennå ikke utviklet et eksakt kriterium for aktivitet. Aktiviteten til adsorpsjonskol er definert som den begrensende mengde av et stoff absorbert av dem fra en oppløsning eller fra en gassblanding; Det uttrykkes som en prosentandel pr. enhet vekt av aktivert karbon. Med hensyn til oppløsninger (fenol, kvikksølvklorid, organiske maling, etc.) øker aktiviteten av kull etter aktivering til 50: 1, med hensyn til gasser, til 5: 1. I studien av anti-aktiverte karboner blir begrepet aktivitet mer komplekst. Det utmerker seg: 1) Total aktivitet - Maksimumsbeløpet av en gitt gass absorbert av vekten (eller volumet) enheten av aktivert karbon i atmosfæren av en ren gass; 2) statisk aktivitet - maksimal mengde gass absorbert fra atmosfæren av en gitt konsentrasjon (ved en konsentrasjon på 100%, blir den statiske aktiviteten full) 3) dynamisk aktivitet (avhengig av adsorpsjonshastigheten) - mengden gass som absorberes av et gitt lag av aktivert karbon fra en stråle av en gassblanding med en gitt konsentrasjon, med en gitt hastighet, til øyeblikket av "gjennombrudd" av gassen. Den sistnevnte verdien uttrykkes ofte i minutter og kalles "tid for beskyttende handling". En god anti-gass aktivert karbon må ha høy dynamisk aktivitet og høy statisk aktivitet per volum. Følgende faktorer påvirker aktiviteten av aktivert karbon: 1) Konstant, iboende av denne typen aktivert karbon: a) spesifikt overflateareal (per vektenhet), b) kapillærvolum per vektenhet (porøsitet), c) kapillærdeler (porer), d) kornstørrelse d) overflateens kjemiske natur e) tilstedeværelse av fremmede stoffer i aktivert karbon 2) variabler a) arten av de adsorberte stoffene b) konsentrasjonen av sistnevnte c) tilstanden av aggregering av mediet (gass eller væske) d) temperatur, e) trykk, e) fuktighetsaktivert kull og g) graden av forringelse av det (mengden av tidligere absorberte stoffer). Den totale aktiviteten til det aktiverte karbon er proporsjonal med det bestemte overflateareal. Aktiviteten per voluminnhold øker i forhold til den tilsynelatende tettheten s. Adsorptionshastigheten er proporsjonal med totalaktiviteten og omvendt proporsjonal med kuben av den tilsynelatende tetthet s av kull og kvadratroten av molekylvekten M av det adsorberte stoffet (ca.). Adsorptionshastigheten for forskjellige aktiverte karboner kan variere fra 1 til 400.

Klassifisering og anvendelse. Aktiverte karboner brukes i pulver eller granulær form: pulver - hvor diffusjonshastigheten av det absorberte stoffet er svært lavt (hovedsakelig i flytende medier); granulert kul - hvor diffusjonshastigheten er tilstrekkelig (gasser) og hvor det er nødvendig å absorbere store mengder stoffer. I sistnevnte tilfelle spiller kapillær kondensasjon av flytende damp av stoffet i porene av aktivert karbon en viktig rolle. I henhold til industriell anvendelse er alle aktiverte karboner delt inn i følgende grupper: 1) Kondensalkolon - vanligvis granulær, hard; de er oppnådd ved å aktivere trekull, koks, karbonert sukker, kokosnøttskjell, etc.; de brukes til å fange hydrokarboner (benzen) fra lysgass og dampe av flyktige løsningsmidler (alkohol, eter, bensin) fra luften; Det absorberte stoffet regenereres fra det aktiverte karbon ved oppvarming eller behandling med overopphetet damp. 2) Anti-gass kull - granulert, hardt; er oppnådd ved å aktivere kull laget av forskjellige trearter, nøtteskall og frøfrø, antrasitt, presset sot eller kullstøv, etc. De brukes til å rense luften fra gassformige giftige urenheter - i militære og industrielle gassmasker, filtre, absorbere til gasshytter, apparater for deodorisering og luftrensing av arbeidsrom, etc. Det adskiller seg fra kondenskuller ved sin høyere dynamiske aktivitet. 3) Medisinsk kul - pulverisert, brukt til noen tarmsykdommer. Aktiviteten bestemmes ved absorpsjon av metylenblå (organisk maling) fra en vandig løsning. 4) Bleking kull - pulverisert eller fint kornet, mykt; er hentet fra tre, halm, brunkull, torv, treekstrakter, cellulose-væsker, bards, melasse, blod, animalsk avfall, olje, skiferoljer, etc.; kan fås fra kull (1), (2) og (5) ved behandling med syrer. Brukes til bleking av sukker sirup, planteekstrakter, syrer og alle slags løsninger for å klargjøre viner, oljer, etc. Aktiviteten er opprettet i vandige løsninger. 5) Kull, adsorberende metaller - pulverisert, myk. Oppnådd ved charring av tre eller sukker i nærvær av alkali. Brukes til å trekke ut edle metaller (gull, sølv, platina) fra fortynnede løsninger av deres salter. Metallet avsattes på aktiverte karboner i fri tilstand. 6) Katalysere eller kontakt kull - pulver eller granulat. Vanligvis identisk med (4) eller (2). Brukes som katalysatorer i enkelte kjemiske prosesser: i produksjon av fosgen fra CO og Cl₂, Sulfurylklorid fra SO₂ og Сl₂, når hydrogensulfid oksyderes til svovel ved hjelp av luft-oksygen, etc. Hvis reaksjonen utføres i et gassformig medium, foretrekkes granulære kuler og pulveriseres i et flytende medium.

Det er flere teorier om aktivert karbonaktivitet. Ifølge Chaney, i hvert hjørne er det to modifikasjoner av karbon - aktiv og inaktiv. Ifølge Debye og Scherer er aktivt karbon amorf grafitt, som er i tilstanden til den fineste fragmenteringen. O. Ruff antar eksistensen av spesielle aktive "umettede" karbonatomer (hvorav det er en for hver 12 vanlige C-atomer), som er tiltrekningsentrene for molekylene i den adsorberte substansen. Aktivering, fra dette synspunkt, består i å fjerne den inaktive film som dekker de aktive atomer. Ifølge Herbst er aktiviteten av aktivert karbon på grunn av tilstedeværelsen i overflatelaget av umettede karbonmolekyler som har en ringlignende struktur (C₃, C₄, C₅ og C₆). Ifølge Mecklenburg er kullaktiviteten ikke en egenskap av et stoff, men dens struktur (porøsitet, overflatelagets struktur, etc.).

Kilde: Martens. Teknisk Encyclopedia. Volum 1 - 1927

Råmaterialer og kjemisk sammensetning av aktivert karbon

Aktivert karbon er et stoff (adsorbent) med en sterk porøs struktur. Den kjemiske sammensetningen av aktivert karbon består av karbon, oksygen, hydrogen og andre stoffer.

Aktivert karbon er et stoff (adsorbent) med en sterk porøs struktur. Få den fra materialer av organisk opprinnelse. Slike materialer er: petroleumkoks, trekull, oliven, valnøtter, aprikoskjerner, etc. Med hensyn til kvaliteten på rengjøringen anses aktivert karbon (aktivt karbon) som det beste fordi det har lengst levetid. Carbolen (aktivert karbon), laget av kokosnøtt skall, er veldig høy styrke og lett å gjenopprette.

Hvis du ser på aktivert karbon som et kjemisk produkt, er det en form for karbon (en av flere) med en ufullkommen struktur som inneholder nesten ingen urenheter. Aktivert karbon er meget lik i sammensetning til grafitt. Den kjemiske sammensetningen av aktivert karbon består av karbon, oksygen, hydrogen, nitrogen, svovel og andre stoffer. I tillegg til diamant og grafitt er aktivert karbon også en av karbonformene, praktisk talt fri for urenheter.

I henhold til strukturelle egenskaper tilhører aktivert karbon mikrokrystallinske karbon-varianter. En typisk grafittgitter er brutt i aktivert vinkel - lagene er tilfeldig skiftet og har forskjellige retninger. Aktiverte karboner inneholder heteroatomer og amorft karbon. Denne sammensetning bestemmer den porøse struktur av aktivert karbon og dets adsorpsjonsegenskaper.

Aktivert karbon

Råvarer og kjemisk sammensetning

struktur

produksjon

klassifisering

Viktige funksjoner

Søknadsområder

regenerering

Historie av

Karbonut aktiverte karboner

dokumentasjon

Råvarer og kjemisk sammensetning

Aktivert (eller aktivt) kull (fra lat. Carbo activatus) er et adsorbent - et stoff med en høyt utviklet porøs struktur, som er oppnådd av forskjellige karbonholdige materialer av organisk opprinnelse, slik som kull, kullkoks, petroleumskoks, kokosnøtteskall, valnøtt, frø av aprikos, oliven og andre frukter avlinger. Den beste kvaliteten på rengjøring og levetid anses å være aktivert karbon (karbol), laget av kokosnøtt skall, og på grunn av sin høye styrke, kan den gjentatte ganger regenereres.

Med hensyn til kjemi er aktivert karbon en karbonform med en ufullkommen struktur, som inneholder nesten ingen urenheter. Aktivt karbon er 87-97 vekt% sammensatt av karbon, kan også inneholde hydrogen, oksygen, nitrogen, svovel og andre stoffer. I sin kjemiske sammensetning er aktivert karbon lik grafitt, det anvendte materialet, inkludert i vanlige blyanter. Aktivt karbon, diamant, grafitt er alle forskjellige former for karbon, praktisk talt fri for urenheter. Ifølge deres strukturelle egenskaper tilhører de aktive karbonene gruppen av mikrokrystallinske karbonfibre - disse er grafittkrystallitter som består av fly med en lengde på 2-3 nm, som igjen er dannet av sekskantede ringer. Imidlertid er den typiske for grafittorientering av de enkelte planene til gitteret i forhold til hverandre i aktive karboner brutt - lagene er tilfeldig skiftet og faller ikke sammen i retningen vinkelrett på deres plan. I tillegg til grafittkrystallitter inneholder aktiverte karboner fra en til to tredjedeler av amorft karbon, og heteroatomer er også tilstede. Heterogen masse bestående av krystallitter av grafitt og amorft karbon, bestemmer den spesielle porøse strukturen av aktiverte karboner, samt deres adsorpsjon og fysikkomekaniske egenskaper. Nærværet av kjemisk bundet oksygen i strukturen av aktive karboner, som danner overflatekjemiske forbindelser av grunnleggende eller sur natur, påvirker deres adsorpsjonsegenskaper signifikant. Askeinnholdet i aktivt karbon kan være 1-15%, noen ganger skammer det seg til 0,1-0,2%.

struktur

Aktivt karbon har en stor mengde porene og har derfor en meget stor overflate, noe som resulterer i høy adsorpsjon (1 g aktivt karbon, avhengig av produksjonsteknologi, har en overflate fra 500 til 1500 m 2). Det er det høye nivået av porøsitet som gjør aktivert karbon "aktivert". Økningen i porøsiteten til det aktiverte karbon skjer under spesiell behandling - aktivering, noe som øker adsorberende overflate betydelig.

I aktiverte karboner utmerker man makro-, meso- og mikroporer. Avhengig av størrelsen på molekylene som må holdes på overflaten av kullet, må kull fremstilles med forskjellige forhold av porestørrelser. Porer i den aktive vinkelen er klassifisert i henhold til deres lineære dimensjoner - X (halvbredde - for en spaltlik modell av porene, radius - for sylindrisk eller sfærisk):

For adsorpsjon i mikroporer (spesifikt volum på 0,2-0,6 cm3 / g og 800-1000 m2 / g), i forhold til de adsorberte molekyler, er mekanismen for volumpåfylling hovedsakelig karakteristisk. Tilsvarende forekommer adsorpsjon også i supermikroporer (spesifikt volum 0,15-0,2 cm3 / g) - mellomliggende områder mellom mikroporer og mesoporer. I dette området degenererer egenskapene til mikroporer gradvis, egenskapene til mesoporer opptrer. Mekanismen for adsorpsjon i mesoporer består i sekvensiell dannelse av adsorpsjonslag (polymolekylær adsorpsjon), som fullføres ved å fylle porene ved mekanismen for kapillarkondensasjon. I konvensjonelle aktive karboner er det spesifikke volum mesoporer 0,02-0,10 cm3 / g, det spesifikke overflatearealet er 20-70 m2 / g; For enkelte aktive karboner (for eksempel lynnedslag) kan disse indikatorene imidlertid nå 0,7 cm3 / g og 200-450 m2 / g, henholdsvis. Makroporer (spesifikt volum og overflate, henholdsvis 0,2-0,8 cm3 / g og 0,5-2,0 m2 / g) tjener som transportkanaler som fører molekylene av absorberte stoffer til adsorpsjonsrommet for aktiverte karbongranuler. Mikro- og mesoporer utgjør den største delen av overflaten av aktiverte karboner, henholdsvis, de gir størst bidrag til deres adsorpsjonsegenskaper. Mikroporer er spesielt godt egnet for adsorpsjon av små molekyler og mesoporer for adsorpsjon av større organiske molekyler. Den avgjørende påvirkning på strukturen av porene av aktiverte karboner utøves av råmaterialene som de er oppnådd fra. Aktiverte karboner basert på kokosnøtt skall er preget av en større andel mikroporer og aktiverte karboner basert på stenkull - med en større andel mesoporer. En stor del av makroporer er karakteristisk for trebaserte aktiverte karboner. I den aktive vinkelen er det som regel alle typer porer, og differensialfordelingskurven for deres volum i størrelse har 2-3 maksima. Avhengig av graden av utvikling av supermikroporer, er aktive karboner med en smal fordeling (disse porene praktisk talt fraværende) og bred (vesentlig utviklet) utmerker seg.

I porene med aktivt karbon er det en intermolekylær tiltrekning som fører til fremveksten av adsorpsjonskrefter (Van der Waltz-krefter), som i sin natur ligner tyngdekraften med den eneste forskjellen at de virker på et molekylært snarere enn astronomisk nivå. Disse kreftene forårsaker en reaksjon, som ligner en utfellingsreaksjon, hvor adsorberte stoffer kan fjernes fra vann- eller gasstrømmer. Molekyler av de fjernede forurensningene holdes på overflaten av det aktiverte karbon ved intermolekylære Van der Waals-krefter. Således fjerner aktiverte karboner forurensninger fra de rensede substansene (i motsetning til for eksempel misfarging, når molekyler av fargede urenheter ikke fjernes, men omdannes kjemisk til fargeløse molekyler). Kjemiske reaksjoner kan også forekomme mellom de adsorberte stoffene og overflaten av aktivert karbon. Disse prosessene kalles kjemisk adsorpsjon eller kjemisorption, men i utgangspunktet skjer prosessen med fysisk adsorpsjon under samspillet mellom aktivert karbon og det adsorberte stoffet. Chemisorption er mye brukt i industrien for gassrengjøring, avgassing, metallseparasjon, samt i vitenskapelig forskning. Fysisk adsorpsjon er reversibel, det vil si adsorberte stoffer kan separeres fra overflaten og returneres til sin opprinnelige tilstand under visse forhold. Under kjemisorpsjon bundet det adsorberte stoffet til overflaten gjennom kjemiske bindinger, forandrer dets kjemiske egenskaper. Kjemisorption er ikke reversibel.

Noen stoffer er dårlig adsorbert på overflaten av konvensjonelle aktiverte karboner. Slike stoffer inkluderer ammoniakk, svoveldioksid, kvikksølvdamp, hydrogensulfid, formaldehyd, klor og hydrogencyanid. For effektiv fjerning av slike stoffer anvendes aktive karboner impregnert med spesielle kjemikalier. Impregnert aktiverte karboner brukes i spesialiserte områder av luft- og vannrensing, i respiratorer, til militære formål, i kjernekraftindustrien etc.

produksjon

For produksjon av aktivert karbon ved hjelp av ovner av ulike typer og konstruksjoner. Den mest brukte: multi-hylle, aksel, horisontal og vertikal roterende ovn, samt fluidized bed reaktorer. Hovedegenskapene til aktiverte karboner og fremfor alt den porøse struktur bestemmes av typen av det første karbonholdige råmaterialet og fremgangsmåten for dets behandling. Først blir kullholdige råmaterialer knust til en partikkelstørrelse på 3-5 cm, deretter utsatt for karbonisering (pyrolyse) - steking ved høy temperatur i en inert atmosfære uten tilgang av luft for å fjerne flyktige stoffer. På karboniseringsstadiet dannes rammen for det fremtidige aktive karbonet - den primære porøsitet og styrke.

Det karboniserte karbon som oppnås (karbonisat) har imidlertid dårlige adsorpsjonsegenskaper, siden dets porestørrelser er små og det indre overflateareal er svært lite. Derfor blir karbonisatet utsatt for aktivering for å oppnå en spesifikk porestruktur og forbedre adsorpsjonsegenskapene. Essensen av aktiveringsprosessen består i å åpne porene i karbonmaterialet i lukket tilstand. Dette gjøres enten termokjemisk: materialet er preimpregnert med en løsning av sinkklorid ZnCl₂, kaliumkarbonat K₂CO₃ eller noen andre forbindelser og oppvarmet til 400-600 ° C uten lufttilgang, eller oftest ved behandling med overopphetet damp eller karbondioksid CO₂ eller deres blanding ved en temperatur på 700-900 ° C under strengt kontrollerte betingelser. Dampaktivering er oksidasjonen av karboniserte produkter til gassformig i samsvar med reaksjonen - C + H₂Om -> CO + H₂; eller med et overskudd av vanndamp - C + 2H₂Om -> CO₂+2H₂. Det er allment akseptert at tilførselen til apparatet for aktivering samtidig med den mettede damp av en begrenset mengde luft. En del av kullforbrenningen og den nødvendige temperaturen er nådd i reaksjonsrommet. Utgangen av aktivt karbon i denne varianten av prosessen er markert redusert. Også aktivt karbon oppnås ved termisk dekomponering av syntetiske polymerer (for eksempel polyvinylidenklorid).

Aktivering med vanndamp gjør det mulig å produsere kuler med et indre overflateareal på opptil 1500 m 2 pr. Gram kull. Takket være dette store overflaten er aktiverte karboner gode adsorbenter. Imidlertid kan ikke alt dette området være tilgjengelig for adsorpsjon, da store molekyler av adsorberte stoffer ikke kan trenge inn i porene av liten størrelse. I aktiveringsprosessen utvikles den nødvendige porøsitet og spesifikk overflate, oppstår en signifikant reduksjon i massen av det faste stoffet, som kalles forkullet.

Som et resultat av termokjemisk aktivering dannes grovporøst aktivert karbon, som brukes til bleking. Som et resultat av dampaktivering brukes det fint porøst aktivert karbon som brukes til rengjøring.

Deretter blir aktivert karbon avkjøles og underkastes preliminær sortering og sikting, karakterisert ved at slammet er fjernet, og deretter, avhengig av behovet for gitte parametre, blir den aktiverte karbonet behandles videre: syrevasking, impregnering (impregnering av ulike kjemikalier), sliping og tørking. Deretter pakkes aktivt karbon i industriell emballasje: poser eller storposer.

klassifisering

Aktivert karbon er klassifisert av råmateriale typen, fra hvilken det er fremstilt (kull, trevirke, kokosnøtt, og D. osv.), Aktiveringsmetoden (termo og damp) til målet (gass, rekuperativ, lyn og kull-katalysator-himosorbentov), samt form for utgivelse. Aktuelt aktivert karbon er hovedsakelig tilgjengelig i følgende former:

• pulverisert aktivert karbon
• granulert (knust, uregelmessig formet partikler) aktivt karbon,
• støpt aktivt karbon,
• ekstrudert (sylindrisk granulat) aktivert karbon,
• stoff impregnert med aktivt karbon.

Pulverisert aktivert karbon har en partikkelstørrelse på mindre enn 0,1 mm (mer enn 90% av total sammensetning). Pulverisert kull brukes til industriell rensing av væsker, inkludert behandling av husholdnings og industrielt avløpsvann. Etter adsorpsjon må pulverisert trekull skilles fra væskene som skal renses ved filtrering.

Granulær aktiverte karbonpartikler som strekker seg i størrelse fra 0,1 til 5 mm (mer enn 90% av sammensetningen). Granulær aktivert karbon brukes til rensing av væsker, hovedsakelig for rensing av vann. Ved rengjøring av væsker plasseres aktivt karbon i filtre eller adsorbere. Aktive karboner med større partikler (2-5 mm) brukes til å rense luft og andre gasser.

Støpt aktivt karbon er aktivert karbon i form av forskjellige geometriske former, avhengig av applikasjonen (sylindere, tabletter, briketter, etc.). Støpt kull brukes til å rense ulike gasser og luft. Ved rengjøring av gasser plasseres aktivert karbon også i filtre eller adsorbere.

Ekstrudert kull produseres med partikler i form av sylindre med en diameter på 0,8 til 5 mm, som regel er den impregnert (impregnert) med spesielle kjemikalier og brukes i katalyse.

Stoffer impregnert med kull kommer i forskjellige former og størrelser, som oftest brukes til å rense gasser og luft, for eksempel i billuftfiltre.

Viktige funksjoner

Granulometrisk størrelse (granulometri) - størrelsen på hoveddelen av granulene av aktivert karbon. Måleenheten: millimeter (mm), mesh USS (US) og mesh BSS (engelsk). En oppsummeringstabell av partikkelstørrelseskonvertering USS mesh - millimeter (mm) er gitt i den tilsvarende filen.

Bulktetthet er massen av materiale som fyller et volum under egen vekt. Måleenhet - gram per cm kubikk (g / cm 3).

Overflateareal - overflaten av en solid kropp som er relatert til dens masse. Måleenheten er kvadratmeter til gram kull (m 2 / g).

Hardhet (eller styrke) - Alle produsenter og forbrukere av aktivert karbon bruker vesentlige forskjellige metoder for å bestemme styrke. De fleste teknikkene er basert på følgende prinsipp: En prøve av aktivert karbon blir utsatt for mekanisk stress, og et mål på styrke er mengden av bøter produsert under ødeleggelse av kull eller sliping av en gjennomsnittlig størrelse. For tiltaket av styrke ta mengden av kull er ikke ødelagt i prosent (%).

Fuktighet er mengden fuktighet som finnes i det aktive karbonet. Måleenhet - prosent (%).

Askeinnhold - mengden av aske (noen ganger betraktet som bare vannoppløselig) i aktivt karbon. Måleenhet - prosent (%).

PH i det vandige ekstrakt er pH-verdien av den vandige oppløsningen etter koking av prøven av aktivt karbon i den.

Beskyttende virkning - måling av tiden for adsorpsjon av kull av en bestemt gass før starten av overføring av minimumsgaskonsentrasjoner med et lag av aktivert karbon. Denne testen brukes til kull som brukes til luftrensing. Oftest blir aktivt karbon testet for benzen eller karbontetraklorid (aka karbontetraklorid₄).

CTC-adsorpsjon (adsorpsjon på karbontetraklorid) -karbontetraklorid passeres gjennom volumet av aktivert karbon, idet metning skjer til konstant vekt, deretter oppnås mengden adsorbert damp som tilskrives vekten av kull i prosent (%).

Jodindeks (jodadsorpsjon, jodtal) er mengden jod i milligram, som kan adsorbere 1 gram aktivert karbon, i pulverform fra en fortynnet vandig løsning. Måleenhet - mg / g.

Methylene Blue Adsorption er mengden milligram metylenblått absorbert med ett gram aktivert karbon fra en vandig løsning. Måleenhet - mg / g.

Molasses misfarging (melasse tall eller indeks, basert på melasse) - mengden aktivert karbon i milligram som kreves for 50% avklaring av en standard melasseoppløsning.

Søknadsområder

Aktivt kull adsorberer vel organiske makromolekylære stoffer med en ikke-polar struktur, for eksempel:.. De løsemidler (klorerte hydrokarboner), fargestoffer, olje, etc. egenskaper av adsorpsjons- øker med avtagende oppløselighet i vann med mer ikke-polar struktur og en økning i molekylvekt. Aktiverte karboner absorberer godt damp med stoffer med relativt høye kokepunkter (for eksempel benzen C₆H₆), verre - flyktige forbindelser (for eksempel ammoniakk NH₃). Ved relativ damptrykk p_r/ s_oss mindre enn 0,10-0,25 (s_r - likevektstrykk av det adsorberte stoffet, s_oss - mettet damptrykk) aktivert karbon absorberer litt vanndamp. Men når s_r/ s_oss mer enn 0,3-0,4 er det merkbar adsorpsjon, og i tilfelle av p_r/ s_oss = 1 er nesten alle mikroporer fylt med vanndamp. Derfor kan deres tilstedeværelse komplisere absorpsjonen av målstoffet.

Aktivert karbon brukes i stor grad som et adsorbent som absorberer damper fra gassutslipp (for eksempel når man renser luft fra karbondisulfid CS₂) Damp gjenvinning av flyktige løsningsmidler for formålet med utvinning og rensing av vandige oppløsninger (for eksempel sukkersirup og sprit), drikkevann og avløpsvann, i gassmasker, vakuumteknikk, for eksempel for å lage getter pumper, i gass-faststoff-kromatografi for å fylle zapahopoglotiteley i kjøleskap, blodrensing, absorpsjon av skadelige stoffer fra mage-tarmkanalen etc. Aktivt karbon kan også være en bærer av katalytiske tilsetningsstoffer og en polymeriseringskatalysator. For å lage katalytiske egenskaper av aktivt karbon, tilsettes spesielle additiver til makro- og mesoporene.

Med utviklingen av industriell produksjon av aktivert karbon har bruken av dette produktet økt jevnt. For tiden brukes aktivert karbon i mange vannrensingsprosesser, næringsmiddelindustrien, i prosessene for kjemisk teknologi. I tillegg er avfalls- og avløpsrensing hovedsakelig basert på adsorpsjon med aktivert karbon. Og med utviklingen av atomteknologi er aktivert karbon det viktigste adsorbenten av radioaktive gasser og avløpsvann ved atomkraftverk. I det 20. århundre oppsto bruk av aktivert karbon i komplekse medisinske prosesser, for eksempel hemofiltrering (rensing av blod på aktivert karbon). Aktivert karbon brukes:

• for vannbehandling (vannrensing fra dioksiner og xenobiotika, karbonisering);
• i næringsmiddelindustrien ved fremstilling av brennevin, leskedrikker og øl, klaring av vin, ved fremstilling av sigarettfiltre, rensing av karbondioksid ved fremstilling av kullsyreholdige drikker, rengjøring stivelsesoppløsninger, sukkersirup, glukose og xylitol lyn og aromaoljer og fett i produksjon av sitronsyre, melkesyre og andre syrer;
• i de kjemiske, olje og gassproduksjon og prosessindustrien for lyn Plasticizer, som katalysatorbærer, ved fremstilling av mineralske oljer, kjemikalier og lakkmaterialer, i fremstillingen av gummi ved fremstilling av fibre, for rensing av aminløsninger, dampgjenvinning av organiske løsemidler;
• i miljømessige miljøaktiviteter for behandling av industriell avløp, for fjerning av utslipp av olje og oljeprodukter, for rensing av røykgasser i forbrenningsanlegg, for rensing av ventilasjonsgassluftutslipp
• i gruvedrift og metallurgisk industri for produksjon av elektroder, til flotering av mineralmalm, for utvinning av gull fra løsninger og oppslemninger i gullgruveindustrien;
• i drivstoff- og energibransjen for rensing av dampkondensat og kjelevann;
• i farmasøytisk industri for rensing av løsninger ved fremstilling av medisinske produkter, ved produksjon av kulltabletter, antibiotika, blodsubstitutter, Allohol tabletter;
• i medisin for rensing av animalske og menneskelige organismer fra toksiner, bakterier, under blodrensing;
• ved produksjon av personlig verneutstyr (gassmasker, åndedrettsvern, etc.);
• i kjernevirksomheten;
• for vannrensing i svømmebassenger og akvarier.

Vann er klassifisert som avfall, jord og drikke. Et karakteristisk trekk ved denne klassifiseringen er konsentrasjonen av forurensende stoffer, som kan være løsemidler, plantevernmidler og / eller halogen-hydrokarboner, slik som klorerte hydrokarboner. Det er følgende konsentrasjonsområder, avhengig av oppløseligheten:

• 10-350 g / l for drikkevann,
• 10-1000 g / liter for grunnvann,
• 10-2000 g / l for avløpsvann.

Vannbehandling av bassenger samsvarer ikke med denne klassifiseringen, siden her er det å gjøre med dechlorering og de-sonering, og ikke med ren adsorpsjon fjerning av et forurensende stoff. Deklorering og deozonering brukes effektivt til behandling av badevann ved å bruke aktivert karbon fra kokosnøttskjell, noe som er fordelaktig på grunn av den store adsorpsjonsoverflaten, og har derfor en utmerket dechloreringseffekt med høy tetthet. Høy tetthet tillater omvendt strømning uten å vaske den aktiverte karbon ut av filteret.

Granulær aktivert karbon brukes i faste stasjonære adsorpsjonssystemer. Forurenset vann strømmer gjennom et konstant lag av aktivert karbon (hovedsakelig fra topp til bunn). For fri drift av dette adsorpsjonssystemet, må vannet være fri for faste partikler. Dette kan garanteres ved passende forbehandling (for eksempel ved hjelp av et sandfilter). Partikler som kommer inn i det faste filteret, kan fjernes ved hjelp av en motstrøm av adsorpsjonssystemet.

Mange produksjonsprosesser avgir skadelige gasser. Disse giftige stoffene skal ikke slippes ut i luften. De vanligste giftige stoffene i luften er løsningsmidler som er nødvendige for produksjon av daglig bruk. For separering av løsningsmidler (hovedsakelig hydrokarboner, slik som klorerte hydrokarboner), kan aktivert karbon vellykket brukes på grunn av dets vannavstøtning.

Luftrengjøring er delt inn i luftrensing av forurenset luft og gjenvinning av løsningsmiddel i henhold til mengden og konsentrasjonen av forurenende stoffet i luften. Ved høye konsentrasjoner er det billigere å gjenopprette løsningsmidler fra aktivert karbon (for eksempel ved damp). Men hvis giftige stoffer finnes i svært lav konsentrasjon eller i en blanding som ikke kan gjenbrukes, brukes støpt, aktiverbart aktivert karbon. Støpt aktivert karbon brukes i faste adsorpsjonssystemer. Forurenset luft flyter gjennom et konstant lag av kull i en retning (hovedsakelig fra bunnen opp).

En av hovedanvendelsene til impregnert aktivert karbon er gass- og luftrensing. Forurenset luft som følge av mange tekniske prosesser inneholder giftige stoffer som ikke helt kan fjernes ved hjelp av konvensjonelt aktivert karbon. Disse toksiske stoffene, hovedsakelig uorganiske eller ustabile, polare stoffer, kan være svært giftige, selv ved lave konsentrasjoner. I dette tilfellet brukes impregnert aktivt karbon. Noen ganger ved ulike mellomliggende kjemiske reaksjoner mellom en komponent av et forurensende stoff og et aktivt stoff i aktivert karbon, kan forurensningen helt fjernes fra forurenset luft. Aktiverte karboner er impregnerte (impregnert) med sølv (for rensing av drikkevann), jod (for rensing fra svoveldioksid), svovel (for rensing fra kvikksølv), alkali (for rensing fra gassformige syrer og gasser - klor, svoveldioksid, nitrogenoksid og d.), syre (for fjerning av gassformige alkalier og ammoniakk).

regenerering

Siden adsorpsjon er en reversibel prosess og ikke endrer overflaten eller kjemisk sammensetning av det aktiverte karbon, kan forurensninger fjernes fra aktivt karbon ved desorption (frigjøring av adsorberte stoffer). Styrken til van der Waals, som er den viktigste drivkraften ved adsorpsjon, svekkes, slik at forurensningen kan fjernes fra overflaten av kullet, brukes tre tekniske metoder:

• Metoden for temperaturvariasjoner: effekten av van der Waals-kraften minker med økende temperatur. Temperaturen øker på grunn av en varm strøm av nitrogen eller en økning i damptrykk ved en temperatur på 110-160 ° C.
• Trykkvariasjonsmetode: Med en reduksjon i partialtrykk, reduseres effekten av Van-Der-Waltz-kraften.
• Ekstraksjon - desorpsjon i flytende faser. Adsorberte stoffer fjernes kjemisk.

Alle disse metodene er ubeleilig, da adsorberte stoffer ikke kan fjernes helt fra overflaten av kullet. En betydelig mengde forurensende gjenstår i porene i det aktiverte karbon. Ved bruk av dampregenerering forblir 1/3 av alle adsorberte stoffer fortsatt i aktivert karbon.

Under kjemisk regenerering forstås behandlingen av sorbentvæsken eller gassformige organiske eller uorganiske reagenser ved en temperatur som regel ikke høyere enn 100 ° C. Både karbon og ikke-karbon-sorbenter regenereres kjemisk. Som et resultat av denne behandlingen desorberes sorbatet enten uten forandringer, eller produktene av dets interaksjon med regenereringsmidlet desorberes. Kjemisk regenerering går ofte direkte inn i adsorpsjonsapparatet. De fleste kjemiske regenereringsmetoder er smal spesialisert for visse typer sorbater.

Lavtemperatur termisk regenerering er behandling av sorbenten med damp eller gass ved 100-400 ° C. Denne prosedyren er ganske enkel og i mange tilfeller utføres den direkte i adsorbere. Vanndamp på grunn av høyt entalpy brukes oftest til termisk regenerering ved lav temperatur. Det er trygt og tilgjengelig i produksjon.

Kjemisk regenerering og lav temperatur termisk regenerering sikrer ikke fullstendig utvinning av adsorpsjonskol. Termisk regenereringsprosess er svært kompleks, flertrinns, påvirker ikke bare sorbatet, men sorbenten selv. Termisk regenerering er nær teknologien for å produsere aktive karboner. Under karbonisering av forskjellige typer sorbater på kull, dekomponerer de fleste urenheter ved 200-350 ° C, og ved 400 ° C ødelegges omtrent halvparten av totalt adsorbat vanligvis. CO, CO₂, CH₄ - Hovedoppløsningen av organisk sorbat frigjøres ved oppvarming til 350 - 600 ° C. I teorien er kostnaden for en slik regenerering 50% av kostnaden for et nytt aktivt karbon. Dette antyder behovet for å fortsette søket og utviklingen av nye, høye effektive metoder for regenerering av sorbenter.

Reaktivering er fullstendig regenerering av aktivert karbon gjennom damp ved en temperatur på 600 ° C. Forurensningen brennes ved denne temperaturen uten å brenne kull. Dette er mulig på grunn av lav oksygenkonsentrasjon og nærvær av en betydelig mengde damp. Vanndamp reagerer selektivt med adsorbert organisk materiale som utviser høy reaktivitet i vann ved disse høye temperaturer, med fullstendig forbrenning. Imidlertid er det umulig å unngå minimale forbrenning av kull. Dette tapet skal kompenseres av nytt kull. Etter reaktivering skjer det ofte at aktivert karbon viser større indre overflate og høyere reaktivitet enn det opprinnelige kullet. Disse fakta skyldes dannelsen av ytterligere porer og koksforurensninger i aktivert karbon. Porerens struktur endres også - de øker. Reaktivering utføres i en reaktiveringsovn. Det finnes tre typer ovner: rotasjons-, aksel- og variabel gassflytovner. Variabel gasstrømningsovner har fordeler på grunn av lave tap på grunn av forbrenning og friksjon. Det aktiverte karbonet blir ladet inn i luftstrømmen, og i dette tilfelle kan forbrenningsgassene oppføres gjennom risten. Aktivert karbon blir delvis fluid på grunn av den intense gassstrømmen. Gasser transporterer også forbrenningsprodukter når de aktiveres fra aktivert karbon til etterkammeret. Luft legges til etterbrenneren, så gasser som ikke har blitt fullt antent kan nå brennes. Temperaturen stiger til ca. 1200 ° C. Etter forbrenning strømmer gassen til en gassvasker, hvor gassen avkjøles til en temperatur mellom 50-100 ° C som et resultat av avkjøling med vann og luft. I dette kammeret blir saltsyre, som dannes av adsorberte klorhydrokarboner fra renset aktivert karbon, nøytralisert med natriumhydroksyd. På grunn av høy temperatur og hurtig avkjøling, dannes ingen giftige gasser (som dioksiner og furaner).

Historie av

De tidligste av de historiske referatene til bruken av kull, refererer til det gamle India, hvor sanskritskriftene sa at drikkevann først må sendes gjennom kull, holdes i kobberbeholdere og utsatt for sollys.

De unike og nyttige egenskapene til kull var også kjent i det gamle Egypt, hvor kull ble brukt til medisinske formål så tidlig som 1500 f.Kr. e.

De gamle romerne brukte også kull for å rense drikkevann, øl og vin.

Ved slutten av det 18. århundre visste forskerne at Carbolen var i stand til å absorbere forskjellige gasser, damper og løsemidler. I hverdagen observert folk: Hvis kokende vann i en gryte, hvor de lagde middag før, kast noen kammer, forsvinner smaken og lukten av mat. Over tid ble aktivert karbon brukt til å rense sukker, for å fange bensin i naturlige gasser, når farging av stoffer, garveskinn.

I 1773 rapporterte tysk kjemiker Karl Scheele om adsorpsjon av gasser på trekull. Det ble senere funnet at trekull også kan misfarge væsker.

I 1785 ble St. Petersburg-apotekeren Lovits T. Ye., Som senere ble akademiker, først oppmerksom på evnen til aktivert karbon til å rense alkohol. Som et resultat av gjentatte eksperimenter fant han at selv en enkel risting av vinen med kullpulver gjør det mulig å oppnå en mye renere og høyere kvalitet drikke.

I 1794 ble kull først brukt i en engelsk sukkerfabrikk.

I 1808 ble kull først brukt i Frankrike for å lette sukker sirup.

I 1811 ble det oppdaget blekekulens bleking evne ved blanding av svart skumkrem.

I 1830 tok en apotek, som utførte et forsøk på seg selv, et gram strychnin inne og overlevde, fordi han samtidig svelget 15 gram aktivert karbon, som adsorberte denne sterke giftigheten.

I 1915 ble den første filtrerende kullgassmasken i verden oppfunnet i Russland av den russiske forskeren Nikolai Dmitrievich Zelinsky. I 1916 ble han vedtatt av armene til Entente. Det viktigste sorbentmaterialet i det var aktivert karbon.

Industriell produksjon av aktivert karbon begynte tidlig på 1900-tallet. I 1909 ble det første partiet pulverisert aktivert karbon utgitt i Europa.

Under første verdenskrig ble aktivt kokosnøttskull først brukt som et adsorbent i gassmasker.

Aktuelt er aktiverte karboner et av de beste filtermaterialene.

Karbonut aktiverte karboner

Selskapet "Chemical Systems" tilbyr et bredt spekter av aktiverte karbonutslipp, godt bevist i en rekke teknologiske prosesser og næringer:

• Carbonut WT for rensing av væsker og vann (jord, avfall og drikke, samt for vannbehandling),
• Carbonut VP for rengjøring av ulike gasser og luft
• Carbonut GC for utvinning av gull og andre metaller fra løsninger og oppslemming i gruvedrift og motellindustrien,
• Karbonut CF for sigarettfiltre.

Karbonutaktiverte karboner produseres utelukkende fra kokosnøttskjell, fordi koconutaktive karboner har den beste rengjøringskvaliteten og den høyeste absorpsjonskapasiteten (på grunn av tilstedeværelsen av et større antall porer og dermed større overflateareal), den lengste levetiden (på grunn av høy hardhet og muligheten for flere regenerering), mangel på desorpsjon av absorberte stoffer og lav askeinnhold.

Karbonutaktive kul har blitt produsert siden 1995 i India på automatisert og høyteknologisk utstyr. Produksjonen har en strategisk viktig plassering, for det første i nærheten av kilden til råvarer - kokos, og for det andre, i nærheten av havner. Kokos vokser året rundt, og gir en uavbrutt kilde til kvalitetsråvarer i store mengder, med minimal leveringskostnad. Nærheten til sjøhavner, unngår også tilleggskostnader for logistikk. Alle stadier av den teknologiske syklusen i produksjonen av karbonut aktivert karbon er strengt kontrollert: dette inkluderer nøye utvalg av råmaterialer, kontroll av de grunnleggende parametrene etter hvert mellomliggende produksjonsstadium og kvalitetskontroll av sluttproduktet i samsvar med fastsatte standarder. Aktiv karbonutslipp eksporteres nesten verdensomspennende, og på grunn av den gode kombinasjonen av pris og kvalitet er det stort etterspørsel.

dokumentasjon

For å se dokumentasjonen trenger du programmet "Adobe Reader". Hvis du ikke har Adobe Reader installert på datamaskinen, kan du gå til Adobes nettside www.adobe.com, laste ned og installer den nyeste versjonen av dette programmet (programmet er gratis). Installasjonsprosessen er enkel og tar bare noen få minutter, dette programmet vil være nyttig for deg i fremtiden.

Hvis du vil kjøpe Aktivert karbon i Moskva, Moskva-regionen, Mytischi, St. Petersburg - kontakt lederne av selskapet. Leveres også til andre regioner i Russland.