Происхождение активированного угля и как его производят

Органические вещества при сжигании выделяют углерод. Для создания активированного угля исходный материал органического вещества должен быть углеродистым. Другими словами, вам нужен исходный материал, из которого при сжигании образуется много древесного угля. Некоторые распространенные материалы, используемые для изготовления активированного угля, включают скорлупу кокосового ореха, опилки, древесину, бамбук, ивовый торф, кокосовое волокно, персиковые косточки, нефтяной пек и уголь. Как только эти материалы сгорят, вы получите древесный уголь. Однако этот уголь еще не является активированным углем. Им необходимо пройти процесс «активации», чтобы на его поверхности образовались миллионы крошечных пор. На сегодняшний день существует всего два способа «активации»; термическая или химическая активация.

Термическая активация

Как можно догадаться по названию, термическая активация предполагает использование тепла для создания пор на поверхности углерода или древесного угля. Точнее, уголь или древесный уголь подвергается воздействию горячих газов и пара. Весь процесс термической активации включает в себя снижение влажности, уменьшение летучих веществ, карбонизацию и обработку паром. Газы, используемые при термической активации, включают углерод, азот или аргон.

Химическая активация

Химическая активация, как следует из самого названия, использует химические вещества для создания мельчайших пор активированного угля. До того, как органическое вещество превратится в углерод. К органическому веществу добавляются химические вещества, обычно сильное основание, кислота или соль. Когда химически обработанное органическое вещество сжигается для получения древесного угля, вместо него вы получаете активированный уголь или активированный уголь.

Как действует активированный уголь?

Как упоминалось ранее, активированный уголь используется в широком спектре применений из-за его большой площади поверхности. Одним из распространенных применений активированного угля являются фильтры. Когда жидкость или воздух вступает в контакт с активированным углем, мельчайшие поры на его поверхности улавливают и удерживают молекулы, присутствующие в жидкости или воздухе. Эти молекулы могут быть чем угодно, включая загрязняющие вещества, но не водой или воздухом. По сути, активированный уголь способен адсорбировать нежелательные химические вещества, присутствующие как в воздухе, так и в воде. Помимо этого, активированный уголь может действовать как катализатор или что-то, что стимулирует химические реакции. Например, хлор — это дезинфицирующее средство, которое смешивается с водой, но когда он вступает в контакт с активированным углем, он вступает с ним в реакцию и генерирует ионы хлорида в качестве побочного продукта. Это свойство активированного угля делает его подходящим материалом для удаления хлора из воды.

Активированный уголь обладает способностью удалять широкий спектр загрязняющих веществ из воздуха и воды. Однако на его способность удалять эти загрязнения сильно влияют такие факторы, как количество присутствующих загрязнителей, температура, кислотность и продолжительность контакта. Также важно отметить, что существуют разные виды активированного угля, и каждый из них больше подходит для определенной цели по сравнению с остальными. Те типы активированного угля, которые имеют относительно большие поры, больше подходят для улавливания больших и тяжелых молекул, таких как органические химические вещества. С другой стороны, те виды активированного угля, которые имеют более мелкие поры, подходят для адсорбции мелких и легких загрязнений. Производители легко знают, какой активированный уголь использовать, поскольку они часто маркируют его с указанием его адсорбционного потенциала.