Aktivkohleformel

ACTIVE CARBON (Aktivkohle), ein Material mit einer entwickelten porösen Struktur. 87-97 Massen-% bestehen aus C, enthalten auch H, O und in-va, die während ihrer Herstellung in Aktivkohle eingebracht werden. Der Aschegehalt von Aktivkohle kann 1-15% betragen (manchmal wird er auf 0,1-0,2% entaschet).

Poren in Aktivkohle werden nach ihren linearen Abmessungen x (halbe Breite - für ein Schlitzporenmodell, Radius - für zylindrisch oder kugelförmig) klassifiziert: x 0,6-0,7 nm-Mikroporen; 0,6-0,7 100-200 nm-Makroporen.

Für die Adsorption in Mikroporen (spezifisches Volumen 0,2-0,6 cm 3 / g), vergleichbar in der Größe mit den adsorbierten Molekülen, Kap. arr. volumetrischer Füllmechanismus. Die Adsorption erfolgt in ähnlicher Weise in Supermikroporen (spezifisches Volumen 0,15-0,2 cm 3 / g) zwischen. Bereiche zwischen Mikroporen und Mesoporen. In diesem Gebiet degenerieren die heiligen Inseln der Mikroporen allmählich, die heiligen Inseln der Mesoporen erscheinen.

Der Adsorptionsmechanismus in Mesoporen ist konsistent. die Bildung von Adsorption. Schichten (polymolekulare Adsorption x Schnitt endet mit dem Füllen der Poren durch den Mechanismus der Kapillarkondensation. Bei gewöhnlichen Aktivkohlen beträgt das spezifische Volumen der Mesoporen 0,02 bis 0,10 cm 3 / g, das spezifische Volumen der Poren beträgt 20 bis 70 m 2 / g; für einige aktive Kohlen (zum Beispiel klärende) können diese Indikatoren jedoch jeweils 0,7 cm 3 / g bzw. 200-450 m 2 / g erreichen.

Makroporen (spezifisches Volumen und Oberfläche 0,2-0,8 cm 3 / g bzw. 0,5-2,0 M i / r) dienen als Transportkanäle, die Moleküle von absorbiertem In-In zur Adsorption liefern. der Raum der Körner (Granulate) von Aktivkohle. Aktivkohle katalytisch zu geben. sv-in in Makro- und Mesoporen, in der Regel speziell. Additive.

In Aktivkohle existieren häufig alle Arten von Poren, und die Differenzkurve ihrer Volumenverteilung nach Größe hat 2-3 Maxima. Je nach Entwicklungsgrad der Supermikroporen unterscheiden sich Aktivkohlen durch eine enge Verteilung (diese Poren fehlen praktisch) und eine breite (signifikant entwickelte).

Aktivkohlen adsorbieren Dämpfe gut in-::mit relativ hohen Siedepunkten (z. B. Benzol), schlechter flüchtige Zusammensetzung (z.B. NH3). Wenn zugeschrieben. Dampfdrücke pR./ R.uns weniger als 0,10-0,25 (pR.-Gleichgewichtsdruck der adsorbierten Substanz, puns-Sättigungsdruck Paar). Aktivkohle nimmt Wasserdampf leicht auf. Für (S.R./ R.uns)> 0,3-0,4 wird eine merkliche Adsorption beobachtet, und im Fall von (pR./ R.uns) 1 sind fast alle Mikroporen mit Wasserdampf gefüllt. Daher kann ihre Anwesenheit die Absorption der Zielsubstanz erschweren.

Main Rohstoff für die Herstellung von Aktivkohle - Kam.-ug. Halbkoks, kohlenstoffhaltig wächst. Materialien (z. B. Holzkohle, Torf, Sägemehl, Walnussschalen, Obstgruben). Die Karbonisierungsprodukte dieses Rohmaterials werden aktiviert (in den meisten Fällen Dampfgas - in Gegenwart von H.2O und CO2, seltener chemisch, d.h. in der Gegenwart. Metallsalze zum Beispiel. ZnCl2, K.2S) bei 850-950 ° C. Zusätzlich ist die Aktivkohle thermisch. Zersetzung synthetisch. Polymere (z.B. Polyvinylidenchlorid).

Aktivkohle wird häufig als Adsorbens zur Absorption von Dämpfen aus Gasemissionen verwendet (zum Beispiel zur Luftreinigung aus CS2), Auffangen der Dämpfe flüchtiger Lösungsmittel zum Zwecke ihrer Rückgewinnung, zum Reinigen von Wasserlösungen (z. B. Zuckersirup und alkoholische Getränke), Trink- und Abwasser, beispielsweise in Gasmasken, in der Vakuumtechnik. Sorptionspumpen in der Gasadsorptionschromatographie herzustellen, Geruchsabsorber in Kühlschränke zu füllen, Blut zu reinigen, schädliche Substanzen aus dem Magen-Darm-Trakt zu absorbieren usw. Aktivkohle ist auch ein katalytischer Träger. Additive und Polymerisationskatalysator.

===
Verwenden Literatur zum Artikel "ACTIVE COAL": Kolyshkin DA, Mikhailova KK, Active Coal. Directory, L., 1972; GM Butyrin, Hochporöse Kohlenstoffmaterialien, M., 1976; Dubinin MM, "Izv. AN SSSR. Ser. Chem.", 1979, Nr. 8, p. 1691-96; Aktive Kohlen. Catalogue, Cherkasy, 1983; Kienle H., Bader E., Aktivkohle und ihre industrielle Verwendung, trans. aus Deutsch., L., 1984. Polyakov.

Die Seite "ACTIVE COAL" wurde basierend auf den Materialien der chemischen Enzyklopädie erstellt.

Aktivkohle

Rohstoffe und chemische Zusammensetzung

Struktur

Produktion

Einstufung

Hauptmerkmale

Einsatzgebiete

Regeneration

Geschichte

Aktivkohlen Carbonut

Dokumentation

Rohstoffe und chemische Zusammensetzung

Aktivkohle (oder Aktivkohle) (von Lat.carbo activatus) ist ein Adsorbens - eine Substanz mit einer hoch entwickelten porösen Struktur, die aus verschiedenen kohlenstoffhaltigen Materialien organischen Ursprungs wie Holzkohle, Kohlekoks, Petrolkoks, Kokosnussschalen, Walnüssen usw. gewonnen wird. Gruben mit Aprikosen, Oliven und anderen Obstarten. Das Beste in Bezug auf Reinigungsqualität und Lebensdauer ist Aktivkohle (Carbolen) aus Kokosnussschalen, die aufgrund ihrer hohen Festigkeit viele Male regeneriert werden kann.

Aus chemischer Sicht ist Aktivkohle eine der Formen von Kohlenstoff mit einer unvollständigen Struktur, die praktisch frei von Verunreinigungen ist. Aktivkohle ist 87-97 Gew.-% Kohlenstoff und kann auch Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel und andere Substanzen enthalten. Aktivkohle ähnelt hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung Graphit, dem verwendeten Material, auch in gewöhnlichen Stiften. Aktivkohle, Diamant, Graphit - das sind alles verschiedene Formen von Kohlenstoff, die praktisch frei von Verunreinigungen sind. Aktivkohlen gehören aufgrund ihrer strukturellen Eigenschaften zur Gruppe der mikrokristallinen Kohlenstoffsorten - dies sind Graphitkristallite, die aus Ebenen mit einer Länge von 2-3 nm bestehen, die wiederum durch hexagonale Ringe gebildet werden. Die für Graphit typische Ausrichtung einzelner Gitterebenen relativ zueinander in Aktivkohlen wird jedoch verletzt - die Schichten sind zufällig verschoben und fallen nicht in der Richtung senkrecht zu ihrer Ebene zusammen. Aktivkohlen enthalten neben Graphitkristalliten ein bis zwei Drittel amorphen Kohlenstoff, daneben sind Heteroatome vorhanden. Eine inhomogene Masse, bestehend aus Graphit und amorphen Kohlenstoffkristalliten, bestimmt die besondere poröse Struktur von Aktivkohlen sowie deren Adsorption und physikalisch-mechanische Eigenschaften. Das Vorhandensein von chemisch gebundenem Sauerstoff in der Struktur von Aktivkohlen, die basische oder saure chemische Oberflächenverbindungen bilden, beeinflusst deren Adsorptionseigenschaften erheblich. Der Aschegehalt von Aktivkohle kann 1-15% betragen, manchmal wird er auf 0,1-0,2% entaschet.

Struktur

Aktivkohle hat eine große Anzahl von Poren und daher eine sehr große Oberfläche, wodurch sie eine hohe Adsorption aufweist (1 g Aktivkohle hat je nach Herstellungstechnologie eine Oberfläche von 500 bis 1500 m 2). Es ist die hohe Porosität, die Aktivkohle "aktiviert" macht. Eine Erhöhung der Porosität von Aktivkohle tritt während einer speziellen Behandlung auf - Aktivierung, die die Adsorbensoberfläche signifikant erhöht.

In Aktivkohlen gibt es Makro-, Meso- und Mikroporen. Abhängig von der Größe der Moleküle, die auf der Oberfläche der Kohle zurückgehalten werden sollen, muss Kohle mit unterschiedlichen Porengrößenverhältnissen hergestellt werden. Poren in Aktivkohle werden nach ihren linearen Abmessungen klassifiziert - X (halbe Breite - für ein Schlitzporenmodell, Radius - für zylindrisch oder kugelförmig):

  • X 100-200 nm - Makroporen.

Für die Adsorption in Mikroporen (spezifisches Volumen 0,2-0,6 cm 3 / g und 800-1000 m 2 / g), deren Größe mit den adsorbierten Molekülen vergleichbar ist, ist der Mechanismus der volumetrischen Füllung hauptsächlich charakteristisch. Eine ähnliche Adsorption tritt auch bei Supermikroporen (spezifisches Volumen 0,15 bis 0,2 cm 3 / g) auf - Zwischenregionen zwischen Mikroporen und Mesoporen. In dieser Region degenerieren die Eigenschaften von Mikroporen allmählich, die Eigenschaften von Mesoporen treten auf. Der Adsorptionsmechanismus in Mesoporen besteht in der sequentiellen Bildung von Adsorptionsschichten (polymolekulare Adsorption), die mit dem Füllen der Poren durch den Mechanismus der Kapillarkondensation endet. Für gewöhnliche Aktivkohlen beträgt das spezifische Volumen der Mesoporen 0,02 bis 0,10 cm 3 / g, die spezifische Oberfläche 20 bis 70 m 2 / g; Bei einigen Aktivkohlen (z. B. zur Klärung) können diese Indikatoren jedoch 0,7 cm 3 / g bzw. 200-450 m 2 / g erreichen. Makroporen (spezifisches Volumen und Oberfläche 0,2-0,8 cm 3 / g bzw. 0,5-2,0 m 2 / g) dienen als Transportkanäle und versorgen den Adsorptionsraum von Aktivkohlegranulaten mit Molekülen absorbierter Substanzen. Mikro- und Mesoporen machen den größten Teil der Oberfläche von Aktivkohlen aus und tragen am meisten zu ihren Adsorptionseigenschaften bei. Mikroporen eignen sich besonders gut für die Adsorption kleiner Moleküle und Mesoporen eignen sich besonders gut für die Adsorption größerer organischer Moleküle. Der entscheidende Einfluss auf die Porenstruktur von Aktivkohlen wird durch das Ausgangsmaterial ausgeübt, aus dem sie gewonnen werden. Aktivkohlen auf Basis von Kokosnussschalen zeichnen sich durch einen höheren Anteil an Mikroporen und Aktivkohlen auf Basis von Kohle aus - ein größerer Anteil an Mesoporen. Ein großer Anteil der Makroporen ist charakteristisch für Aktivkohlen auf Holzbasis. In der Regel existieren alle Arten von Poren in Aktivkohle, und die Differenzkurve ihrer Volumenverteilung nach Größe hat 2-3 Maxima. Je nach Entwicklungsgrad der Supermikroporen unterscheiden sich Aktivkohlen durch eine enge Verteilung (diese Poren fehlen praktisch) und eine breite (signifikant entwickelte).

In den Poren der Aktivkohle gibt es eine intermolekulare Anziehung, die zum Auftreten von Adsorptionskräften (Van-der-Waals-Kräften) führt, die ihrer Natur nach der Schwerkraft ähneln, mit dem einzigen Unterschied, dass sie eher auf molekularer als auf astronomischer Ebene wirken. Diese Kräfte induzieren eine ausfällungsartige Reaktion, bei der adsorbierte Substanzen aus Wasser- oder Gasströmen entfernt werden können. Moleküle der zu entfernenden Schadstoffe werden durch intermolekulare Van-der-Waals-Kräfte auf der Oberfläche der Aktivkohle zurückgehalten. Aktivkohlen entfernen somit Verunreinigungen aus den zu reinigenden Substanzen (im Gegensatz zum Beispiel durch Verfärbung, wenn die Moleküle farbiger Verunreinigungen nicht entfernt, sondern chemisch in farblose Moleküle umgewandelt werden). Chemische Reaktionen können auch zwischen den adsorbierten Substanzen und der Oberfläche der Aktivkohle auftreten. Diese Prozesse werden als chemische Adsorption oder Chemisorption bezeichnet, aber im Grunde tritt der Prozess der physikalischen Adsorption auf, wenn Aktivkohle mit der adsorbierten Substanz interagiert. Die Chemisorption wird in der Industrie häufig zur Gasreinigung, Entgasung, Metalltrennung sowie in der wissenschaftlichen Forschung eingesetzt. Die physikalische Adsorption ist reversibel, dh adsorbierte Substanzen können von der Oberfläche getrennt und unter bestimmten Bedingungen in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzt werden. Während der Chemisorption wird die adsorbierte Substanz durch chemische Bindungen an die Oberfläche gebunden, wodurch sich ihre chemischen Eigenschaften ändern. Die Chemisorption ist nicht reversibel.

Einige Substanzen werden auf der Oberfläche herkömmlicher Aktivkohlen schwach adsorbiert. Diese Substanzen umfassen Ammoniak, Schwefeldioxid, Quecksilberdampf, Schwefelwasserstoff, Formaldehyd, Chlor und Cyanwasserstoff. Mit speziellen chemischen Reagenzien imprägnierte Aktivkohlen werden verwendet, um solche Substanzen wirksam zu entfernen. Imprägnierte Aktivkohlen werden in speziellen Bereichen der Luft- und Wasserreinigung, in Atemschutzmasken, für militärische Zwecke, in der Nuklearindustrie usw. verwendet..

Produktion

Zur Herstellung von Aktivkohle werden Öfen verschiedener Typen und Ausführungen verwendet. Am weitesten verbreitet sind: Mehrfachregal-, Schacht-, horizontale und vertikale Drehrohröfen sowie Wirbelschichtreaktoren. Die Haupteigenschaften von Aktivkohlen und vor allem die poröse Struktur werden durch die Art des anfänglichen kohlenstoffhaltigen Rohmaterials und die Art seiner Verarbeitung bestimmt. Zuerst werden kohlenstoffhaltige Rohstoffe auf eine Partikelgröße von 3 bis 5 cm zerkleinert, dann werden sie einer Karbonisierung (Pyrolyse) unterzogen - Brennen bei hoher Temperatur in einer inerten Atmosphäre ohne Luftzugang, um flüchtige Substanzen zu entfernen. Im Stadium der Karbonisierung wird das Gerüst der zukünftigen Aktivkohle gebildet - primäre Porosität und Festigkeit.

Die erhaltene karbonisierte Kohle (Carbonisat) weist jedoch schlechte Adsorptionseigenschaften auf, da ihre Porengrößen klein und die innere Oberfläche sehr klein sind. Daher wird das Carbonisat einer Aktivierung unterzogen, um eine spezifische Porenstruktur zu erhalten und die Adsorptionseigenschaften zu verbessern. Die Essenz des Aktivierungsprozesses besteht darin, die Poren im geschlossenen Zustand des Kohlenstoffmaterials zu öffnen. Dies erfolgt entweder thermochemisch: Das Material wird zuvor mit einer Lösung von Zinkchlorid ZnCl imprägniert2, Kaliumcarbonat K.2CO3 oder einige andere Verbindungen und erhitzt auf 400-600 ° C ohne Luftzugang oder, die häufigste Art der Behandlung, mit überhitztem Dampf oder Kohlendioxid CO2 oder ihre Mischung bei einer Temperatur von 700-900ºC unter streng kontrollierten Bedingungen. Die Dampfaktivierung ist die Oxidation von karbonisierten Produkten zu gasförmigen Produkten gemäß der Reaktion - C + H.2O -> CO + H.2;; oder mit einem Überschuss an Wasserdampf - C + 2H2O -> CO2+2H2. Es ist allgemein anerkannt, dass eine begrenzte Menge Luft zur gleichzeitigen Aktivierung mit Sattdampf in die Vorrichtung eingespeist wird. Ein Teil der Kohle brennt aus und die erforderliche Temperatur wird im Reaktionsraum erreicht. Der Ausstoß von Aktivkohle in dieser Version des Verfahrens ist deutlich reduziert. Auch Aktivkohle wird durch thermische Zersetzung von synthetischen Polymeren (z. B. Polyvinylidenchlorid) erhalten..

Die Aktivierung mit Wasserdampf ermöglicht die Erzeugung von Kohlen mit einer inneren Oberfläche von bis zu 1500 m 2 pro Gramm Kohle. Aktivkohlen sind dank dieser großen Oberfläche hervorragende Adsorbentien. Es kann jedoch nicht der gesamte Bereich für die Adsorption verfügbar sein, da große Moleküle adsorbierter Substanzen nicht in kleine Poren eindringen können. Während des Aktivierungsprozesses entwickelt sich die erforderliche Porosität und spezifische Oberfläche, eine signifikante Abnahme der Masse des Feststoffs tritt auf, was als Ausbrennen bezeichnet wird..

Durch die thermochemische Aktivierung entsteht grobporige Aktivkohle, die zum Bleichen verwendet wird. Durch die Dampfaktivierung entsteht feinporige Aktivkohle, die zur Reinigung verwendet wird.

Als nächstes wird die Aktivkohle abgekühlt und einer vorläufigen Sortierung und Siebung unterzogen, wobei der Schlamm herausgesiebt wird. Anschließend wird die Aktivkohle je nach Notwendigkeit, die angegebenen Parameter zu erhalten, einer zusätzlichen Verarbeitung unterzogen: Säurewaschen, Imprägnieren (Imprägnieren mit verschiedenen Chemikalien), Mahlen und Trocknen. Dann wird die Aktivkohle in Industrieverpackungen verpackt: Beutel oder Big Bags.

Einstufung

Aktivkohle wird nach der Art des Rohstoffs, aus dem sie hergestellt wird (Kohle, Holz, Kokosnuss usw.), nach der Aktivierungsmethode (thermochemisch und Dampf), nach Zweck (Gas, Rückgewinnung, Klärung und Kohleträger von Katalysatoren-chemischen Sorptionsmitteln) klassifiziert. sowie in Form einer Freigabe. Derzeit wird Aktivkohle hauptsächlich in folgenden Formen hergestellt:

  • Aktivkohlepulver,
  • körnige (zerkleinerte, unregelmäßig geformte Partikel) Aktivkohle,
  • geformte Aktivkohle,
  • extrudierte (zylindrische Granulate) Aktivkohle,
  • Aktivkohletuch.

Aktivkohlepulver hat Partikel von weniger als 0,1 mm (mehr als 90% der Gesamtzusammensetzung). Pulverkohle wird zur industriellen Flüssigkeitsbehandlung verwendet, einschließlich der Behandlung von häuslichem und industriellem Abwasser. Nach der Adsorption muss Kohlenstaub von den zu reinigenden Flüssigkeiten durch Filtration abgetrennt werden.

Aktivkohlegranulat mit Partikeln im Bereich von 0,1 bis 5 mm (mehr als 90% der Zusammensetzung). Granulare Aktivkohle wird zur Flüssigreinigung verwendet, hauptsächlich zur Wasserreinigung. Beim Reinigen von Flüssigkeiten wird Aktivkohle in Filter oder Adsorber gegeben. Aktivkohlen mit größeren Partikeln (2-5 mm) werden zum Reinigen von Luft und anderen Gasen verwendet.

Geformte Aktivkohle ist Aktivkohle in Form verschiedener geometrischer Formen, abhängig von der Anwendung (Zylinder, Tabletten, Briketts usw.). Formkohle wird zur Reinigung verschiedener Gase und Luft verwendet. Beim Reinigen von Gasen wird Aktivkohle auch in Filter oder Adsorber eingebracht.

Extrudierte Kohle wird mit Partikeln in Form von Zylindern mit einem Durchmesser von 0,8 bis 5 mm hergestellt, in der Regel mit speziellen Chemikalien imprägniert (imprägniert) und in der Katalyse eingesetzt.

Mit Kohlenstoff imprägnierte Gewebe sind in verschiedenen Formen und Größen erhältlich, die am häufigsten zur Gas- und Luftreinigung verwendet werden, beispielsweise in Autoluftfiltern.

Hauptmerkmale

Granulometrische Größe (Granulometrie) - Die Größe des Hauptteils des Aktivkohlegranulats. Maßeinheit: Millimeter (mm), Maschenweite USS (amerikanisch) und Maschenweite BSS (englisch). Eine Übersichtstabelle der Partikelgrößenumrechnung der USS-Maschenweite - Millimeter (mm) finden Sie in der entsprechenden Datei.

Die Schüttdichte ist die Masse eines Materials, das eine Volumeneinheit unter seinem eigenen Gewicht ausfüllt. Maßeinheit - Gramm pro Kubikzentimeter (g / cm 3).

Oberfläche - Die Oberfläche eines Festkörpers im Verhältnis zu seiner Masse. Maßeinheit - Quadratmeter bis Gramm Kohle (m 2 / g).

Härte (oder Festigkeit) - Alle Hersteller und Verbraucher von Aktivkohle verwenden signifikant unterschiedliche Methoden zur Bestimmung der Festigkeit. Die meisten Techniken basieren auf dem folgenden Prinzip: Eine Aktivkohleprobe wird mechanischer Beanspruchung ausgesetzt, und die Festigkeit wird anhand der Menge an Feinfraktion gemessen, die während der Zerstörung von Kohle oder beim Mahlen einer durchschnittlichen Größe gebildet wird. Als Maß für die Stärke wird die Menge an nicht zerstörter Kohle als Prozentsatz (%) angegeben..

Feuchtigkeit ist die Feuchtigkeitsmenge in der Aktivkohle. Maßeinheit - Prozent (%).

Aschegehalt - die Menge an Asche (manchmal wird sie nur als wasserlöslich angesehen) in Aktivkohle. Maßeinheit - Prozent (%).

pH-Wert des wässrigen Extrakts - der pH-Wert einer wässrigen Lösung nach dem Kochen einer darin enthaltenen Aktivkohleprobe.

Schutzwirkung - Messung der Adsorptionszeit eines bestimmten Gases durch Kohle vor dem Durchgang der Mindestgaskonzentrationen durch eine Aktivkohle-Schicht. Dieser Test wird auf Kohlen angewendet, die zur Luftreinigung verwendet werden. Am häufigsten wird Aktivkohle auf Benzol oder Tetrachlorkohlenstoff (auch bekannt als Tetrachlorkohlenstoff CCl) getestet4).

STS-Adsorption (Adsorption an Tetrachlorkohlenstoff) - Tetrachlorkohlenstoff wird durch das Volumen der Aktivkohle geleitet, die Sättigung erfolgt zu einer konstanten Masse, dann wird die Menge des adsorbierten Dampfes erhalten, bezogen auf die Kohleprobe in Prozent (%)..

Jodindex (Adsorption von Jod, Jodzahl) - die Menge an Jod in Milligramm, die 1 Gramm Aktivkohle in Pulverform aus einer verdünnten wässrigen Lösung adsorbieren kann. Maßeinheit - mg / g.

Die Methylenblauadsorption ist die Anzahl der Milligramm Methylenblau, die von einem Gramm Aktivkohle aus einer wässrigen Lösung absorbiert werden. Maßeinheit - mg / g.

Verfärbung der Melasse (Melassezahl oder -index, ein Indikator für Melasse) - die Menge an Aktivkohle in Milligramm, die für eine 50% ige Klärung einer Standardmelasselösung erforderlich ist.

Einsatzgebiete

Aktivkohle adsorbiert gut organische, hochmolekulare Substanzen mit unpolarer Struktur, z. B. Lösungsmittel (chlorierte Kohlenwasserstoffe), Farbstoffe, Öl usw. Die Adsorptionsmöglichkeiten nehmen mit abnehmender Löslichkeit in Wasser, mit größerer Unpolarität der Struktur und zunehmendem Molekulargewicht zu. Aktivkohlen adsorbieren gut Dämpfe von Substanzen mit relativ hohen Siedepunkten (z. B. Benzol C.6H.6), schlechter - flüchtige Verbindungen (zum Beispiel Ammoniak NH3). Bei relativen Dampfdrücken pR./ R.uns weniger als 0,10-0,25 (pR. - Gleichgewichtsdruck der adsorbierten Substanz, puns - Sattdampfdruck) Aktivkohle absorbiert Wasserdampf unbedeutend. Bei pR./ R.uns mehr als 0,3-0,4 wird eine merkliche Adsorption beobachtet, und im Fall von pR./ R.uns = 1, fast alle Mikroporen sind mit Wasserdampf gefüllt. Daher kann ihre Anwesenheit die Absorption der Zielsubstanz erschweren..

Aktivkohle wird häufig als Adsorbens verwendet, das Dämpfe aus Gasemissionen absorbiert (z. B. beim Reinigen von Schwefelkohlenstoff CS mit Luft2), Auffangen von Dämpfen flüchtiger Lösungsmittel zum Zwecke ihrer Rückgewinnung, zur Reinigung von wässrigen Lösungen (z. B. Zuckersirup und alkoholischen Getränken), Trink- und Abwasser, in Gasmasken, in der Vakuumtechnik, zum Beispiel zur Herstellung von Sorptionspumpen, in der Gasadsorptionschromatographie, zum Befüllen von Geruchsabsorbern in Kühlschränken, Blutreinigung, Absorption von Schadstoffen aus dem Magen-Darm-Trakt usw. Aktivkohle kann auch ein Träger von katalytischen Additiven und ein Katalysator für die Polymerisation sein. Um Aktivkohle katalytische Eigenschaften zu verleihen, werden spezielle Additive in die Makro- und Mesoporen eingeführt.

Mit der Entwicklung der industriellen Produktion von Aktivkohle nimmt die Verwendung dieses Produkts stetig zu. Derzeit wird Aktivkohle in vielen Wasseraufbereitungsprozessen, in der Lebensmittelindustrie und in chemisch-technischen Prozessen verwendet. Darüber hinaus basiert die Abgas- und Abwasserbehandlung hauptsächlich auf der Adsorption durch Aktivkohle. Und mit der Entwicklung der Kerntechnologien ist Aktivkohle das Hauptadsorptionsmittel für radioaktive Gase und Abwasser in Kernkraftwerken. Im 20. Jahrhundert trat die Verwendung von Aktivkohle in komplexen medizinischen Prozessen auf, beispielsweise bei der Hämofiltration (Reinigung von Blut mit Aktivkohle). Aktivkohle wird verwendet:

  • zur Wasseraufbereitung (Wasserreinigung aus Dioxinen und Xenobiotika, Karbonisierung);
  • in der Lebensmittelindustrie bei der Herstellung von alkoholischen Getränken, alkoholarmen Getränken und Bier, Klärung von Weinen, bei der Herstellung von Zigarettenfiltern, Reinigung von Kohlendioxid bei der Herstellung von kohlensäurehaltigen Getränken, Reinigung von Stärkelösungen, Zuckersirupen, Glucose und Xylit, Klärung und Desodorierung von Ölen und Fetten, bei der Herstellung von Zitrone, Milch und andere Säuren;
  • in der chemischen, Öl- und Gasproduktions- und Verarbeitungsindustrie zur Klärung von Weichmachern als Träger von Katalysatoren, bei der Herstellung von Mineralölen, chemischen Reagenzien und Farben und Lacken, bei der Herstellung von Kautschuk, bei der Herstellung chemischer Fasern, zur Reinigung von Aminlösungen, zur Rückgewinnung organischer Lösungsmitteldämpfe;
  • bei Umweltschutzmaßnahmen zur Behandlung von Industrieabwässern, zur Beseitigung von verschüttetem Öl und Ölprodukten, zur Reinigung von Rauchgasen in Müllverbrennungsanlagen und zur Reinigung von Gas-Luft-Emissionen in der Belüftung;
  • im Bergbau und in der metallurgischen Industrie zur Herstellung von Elektroden, zur Flotation von Mineralerzen, zur Gewinnung von Gold aus Lösungen und Zellstoffen im Goldbergbau;
  • in der Brennstoff- und Energiewirtschaft zur Reinigung von Dampfkondensat und Kesselwasser;
  • in der pharmazeutischen Industrie für Reinigungslösungen bei der Herstellung von Arzneimitteln, bei der Herstellung von Kohletabletten, Antibiotika, Blutersatzstoffen, Allohol-Tabletten;
  • in der Medizin, um die Organismen von Tieren und Menschen beim Reinigen von Blut von Toxinen und Bakterien zu reinigen;
  • bei der Herstellung von persönlicher Schutzausrüstung (Gasmasken, Atemschutzmasken usw.);
  • in der Atomindustrie;
  • zur Wasseraufbereitung in Schwimmbädern und Aquarien.

Wasser wird als Abwasser, Grundwasser und Trinkwasser klassifiziert. Ein charakteristisches Merkmal dieser Klassifizierung ist die Konzentration von Schadstoffen, bei denen es sich um Lösungsmittel, Pestizide und / oder halogenierte Kohlenwasserstoffe wie chlorierte Kohlenwasserstoffe handeln kann. Je nach Löslichkeit werden folgende Konzentrationsbereiche unterschieden:

  • 10-350 g / Liter für Trinkwasser,
  • 10-1000 g / Liter für Grundwasser,
  • 10-2000 g / Liter für Abwasser.

Die Poolwasseraufbereitung passt nicht zu dieser Klassifizierung, da es sich hier eher um Entchlorung und Deozonierung als um eine reine adsorptive Entfernung des Schadstoffs handelt. Die Entchlorung und Deozonierung wird effektiv bei der Behandlung von Schwimmbadwasser unter Verwendung von Aktivkohle aus Kokosnussschalen angewendet, was die Vorteile einer großen Adsorptionsfläche aufweist und daher eine ausgezeichnete Entchlorungswirkung mit hoher Dichte aufweist. Die hohe Dichte ermöglicht einen Rückfluss, ohne dass Aktivkohle aus dem Filter gespült wird.

Granulare Aktivkohle wird in stationären stationären Adsorptionssystemen verwendet. Kontaminiertes Wasser fließt durch ein permanentes Aktivkohlebett (hauptsächlich von oben nach unten). Damit dieses Adsorptionssystem frei funktioniert, muss das Wasser frei von festen Partikeln sein. Dies kann durch eine geeignete Vorbehandlung (z. B. mit einem Sandfilter) gewährleistet werden. Partikel, die in den stationären Filter gelangen, können durch den Gegenstrom des Adsorptionssystems entfernt werden.

In vielen industriellen Prozessen werden schädliche Gase freigesetzt. Diese giftigen Substanzen dürfen nicht in die Luft freigesetzt werden. Die häufigsten giftigen Substanzen in der Luft sind Lösungsmittel, die für die Herstellung von Materialien für den täglichen Gebrauch notwendig sind. Zur Abtrennung von Lösungsmitteln (hauptsächlich Kohlenwasserstoffen wie chlorierten Kohlenwasserstoffen) kann Aktivkohle aufgrund ihrer Wasserabweisung erfolgreich eingesetzt werden.

Die Luftreinigung wird gemäß der Menge und Konzentration des Schadstoffs in der Luft in Luftreinhaltung und Lösungsmittelrückgewinnung eingeteilt. Bei hohen Konzentrationen ist es billiger, Lösungsmittel aus Aktivkohle (z. B. durch Dampf) zu gewinnen. Wenn die toxischen Substanzen jedoch in einer sehr geringen Konzentration oder in einer Mischung vorliegen, die nicht wiederverwendet werden kann, wird geformte Einweg-Aktivkohle verwendet. In stationären Adsorptionssystemen wird geformte Aktivkohle verwendet. Kontaminierte Lüftungsdüsen passieren eine permanente Kohleschicht in einer Richtung (hauptsächlich von unten nach oben)..

Einer der Hauptanwendungsbereiche von imprägnierter Aktivkohle ist die Gas- und Luftreinigung. Verschmutzte Luft infolge vieler technischer Prozesse enthält giftige Substanzen, die mit herkömmlicher Aktivkohle nicht vollständig entfernt werden können. Diese giftigen Substanzen, hauptsächlich anorganische oder instabile polare Substanzen, können bereits in geringen Konzentrationen hochgiftig sein. In diesem Fall wird imprägnierte Aktivkohle verwendet. Manchmal kann durch verschiedene chemische Zwischenreaktionen zwischen einem Bestandteil eines Schadstoffs und einem Wirkstoff in Aktivkohle der Schadstoff vollständig aus der verschmutzten Luft entfernt werden. Aktivkohlen werden mit Silber (zur Reinigung von Trinkwasser), Jod (zur Reinigung von Schwefeldioxid), Schwefel (zur Reinigung von Quecksilber), Alkali (zur Reinigung von gasförmigen Säuren und Gasen - Chlor, Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid usw.) imprägniert (imprägniert). usw.), Säure (zur Reinigung von gasförmigen Laugen und Ammoniak).

Regeneration

Da die Adsorption ein reversibler Prozess ist und die Oberfläche oder chemische Zusammensetzung der Aktivkohle nicht verändert, können Verunreinigungen durch Desorption (Freisetzung adsorbierter Substanzen) aus der Aktivkohle entfernt werden. Die Van-der-Waals-Kraft, die die Hauptantriebskraft bei der Adsorption darstellt, wird geschwächt. Daher werden drei technische Methoden angewendet, um sicherzustellen, dass die Verunreinigungen von der Oberfläche der Kohle entfernt werden können:

  • Temperaturschwankungsmethode: Die Wirkung der Van-der-Waals-Kraft nimmt mit steigender Temperatur ab. Die Temperatur wird durch einen heißen Stickstoffstrom oder einen Anstieg des Dampfdrucks bei 110-160 ° C erhöht.
  • Druckschwingmethode: Mit abnehmendem Partialdruck nimmt die Wirkung der Van-der-Waltz-Kraft ab.
  • Extraktion - Desorption in flüssigen Phasen. Die adsorbierten Substanzen werden chemisch entfernt.

Alle diese Verfahren haben Nachteile, da die adsorbierten Substanzen nicht vollständig von der Oberfläche der Kohle entfernt werden können. Eine signifikante Menge der Verunreinigung verbleibt in den Poren der Aktivkohle. Bei Verwendung der Dampfregeneration verbleibt noch 1/3 aller adsorbierten Substanzen in der Aktivkohle.

Unter chemischer Regeneration wird die Behandlung des Sorptionsmittels mit flüssigen oder gasförmigen organischen oder anorganischen Reagenzien bei einer Temperatur verstanden, die üblicherweise nicht höher als 100 ° C ist. Sowohl Kohlenstoff- als auch Nicht-Kohlenstoff-Sorptionsmittel werden chemisch regeneriert. Infolge dieser Behandlung wird das Sorbat entweder unverändert desorbiert oder die Produkte seiner Wechselwirkung mit dem Regenerationsmittel werden desorbiert. Die chemische Regeneration findet häufig direkt in der Adsorptionsvorrichtung statt. Die meisten chemischen Rückgewinnungsmethoden sind auf eine bestimmte Art von Sorbat hochspezialisiert..

Die thermische Regeneration bei niedriger Temperatur ist die Behandlung des Sorptionsmittels mit Dampf oder Gas bei 100-400 ° C. Dieses Verfahren ist recht einfach und wird in vielen Fällen direkt in Adsorbern durchgeführt. Aufgrund seiner hohen Enthalpie wird Dampf am häufigsten zur thermischen Regeneration bei niedriger Temperatur verwendet. Es ist sicher und in der Produktion verfügbar.

Chemische Regeneration und thermische Regeneration bei niedriger Temperatur bieten keine vollständige Rückgewinnung von Adsorptionskohlenstoffen. Die thermische Regeneration ist ein sehr komplexer, mehrstufiger Prozess, der nicht nur das Sorbat, sondern auch das Sorbens selbst betrifft. Die thermische Regeneration ist nah an der Technologie zur Herstellung von Aktivkohlen. Während der Carbonisierung von Sorbaten verschiedener Arten auf Kohle zersetzen sich die meisten Verunreinigungen bei 200 bis 350 ° C, und bei 400 ° C wird normalerweise etwa die Hälfte des gesamten Adsorbats zerstört. CO, CO2, CH4 - Die Hauptzersetzungsprodukte von organischem Sorbat werden beim Erhitzen auf 350 - 600 ° C freigesetzt. Theoretisch betragen die Kosten einer solchen Regeneration 50% der Kosten für neue Aktivkohle. Dies zeigt die Notwendigkeit, die Suche und Entwicklung neuer hochwirksamer Methoden zur Regeneration von Sorptionsmitteln fortzusetzen..

Reaktivierung - vollständige Regeneration der Aktivkohle mittels Dampf bei einer Temperatur von 600 ° C. Der Schadstoff wird bei dieser Temperatur verbrannt, ohne Kohle zu verbrennen. Dies ist aufgrund der geringen Sauerstoffkonzentration und der Anwesenheit einer signifikanten Menge Dampf möglich. Wasserdampf reagiert selektiv mit adsorbierten organischen Stoffen, die bei diesen hohen Temperaturen in Wasser hochreaktiv sind, was zu einer vollständigen Verbrennung führt. Eine minimale Verbrennung von Kohle kann jedoch nicht vermieden werden. Dieser Verlust muss durch neue Kohle ausgeglichen werden. Nach der Reaktivierung kommt es häufig vor, dass die Aktivkohle eine größere intrinsische Oberfläche und eine höhere Reaktivität aufweist als die ursprüngliche Kohle. Diese Tatsachen sind auf die Bildung zusätzlicher Poren und Verkokungsverunreinigungen in Aktivkohle zurückzuführen. Auch die Porenstruktur ändert sich - ihre Zunahme erfolgt. Die Reaktivierung erfolgt in einem Reaktivierungsofen. Es gibt drei Arten von Öfen: Dreh-, Wellen- und Gasöfen mit variablem Gasdurchfluss. Ein Ofen mit variablem Gasstrom hat die Vorteile eines geringen Verbrennungsverlusts und einer geringen Reibung. Die Aktivkohle wird in den Luftstrom geladen und die Verbrennungsgase können durch den Rost nach oben befördert werden. Die Aktivkohle wird durch den intensiven Gasstrom teilweise flüssig gemacht. Die Gase transportieren auch Verbrennungsprodukte während der Reaktivierung von der Aktivkohle zum Nachbrenner. Dem Nachbrenner wird Luft zugesetzt, damit nicht vollständig entzündete Gase verbrannt werden können. Die Temperatur steigt auf ca. 1200 ° C. Nach der Verbrennung strömt das Gas zu einer Gaswaschanlage, in der das Gas durch Abkühlen mit Wasser und Luft auf eine Temperatur zwischen 50 und 100 ° C abgekühlt wird. In dieser Kammer wird Salzsäure, die durch adsorbierte Chlorkohlenwasserstoffe aus gereinigter Aktivkohle gebildet wird, mit Natriumhydroxid neutralisiert. Aufgrund der hohen Temperatur und der schnellen Abkühlung bilden sich keine giftigen Gase (wie Dioxine und Furane).

Geschichte

Die früheste historische Erwähnung der Verwendung von Kohle stammt aus dem alten Indien, wo die Sanskrit-Schriften besagten, dass Trinkwasser zuerst durch Kohle geleitet, in Kupfergefäßen aufbewahrt und dem Sonnenlicht ausgesetzt werden muss.

Die einzigartigen und vorteilhaften Eigenschaften von Kohle waren auch im alten Ägypten bekannt, wo Holzkohle bereits 1500 v. Chr. Für medizinische Zwecke verwendet wurde. eh.

Die alten Römer verwendeten Kohle auch zur Reinigung von Trinkwasser, Bier und Wein..

Ende des 18. Jahrhunderts wussten Wissenschaftler, dass Carbolen verschiedene Gase, Dämpfe und gelöste Stoffe absorbieren kann. Im Alltag beobachteten die Menschen: Wenn beim Kochen von Wasser ein paar Holzkohle in den Topf geworfen wird, in dem zuvor das Abendessen gekocht wurde, verschwinden der Geschmack und der Geruch von Lebensmitteln. Im Laufe der Zeit wurde Aktivkohle zum Raffinieren von Zucker, zum Auffangen von Benzin in Erdgasen, zum Färben von Stoffen und zum Gerben von Leder verwendet.

Der deutsche Chemiker Karl Scheele berichtete 1773 über die Adsorption von Gasen an Holzkohle. Es wurde später festgestellt, dass Holzkohle auch Flüssigkeiten verfärben kann..

1785 machte der St. Petersburger Apotheker T. E. Lovitz, der später Akademiker wurde, erstmals auf die Fähigkeit von Aktivkohle aufmerksam, Alkohol zu reinigen. Als Ergebnis wiederholter Experimente stellte er fest, dass selbst ein einfaches Schütteln von Wein mit Holzkohlepulver es Ihnen ermöglicht, ein viel saubereres und qualitativ hochwertigeres Getränk zu erhalten..

1794 wurde Holzkohle erstmals in einer englischen Zuckerfabrik verwendet.

1808 wurde Holzkohle erstmals in Frankreich zur Klärung von Zuckersirup verwendet..

Im Jahr 1811 wurde die Bleichfähigkeit von Knochenkohle bei der Herstellung von schwarzer Stiefelcreme entdeckt..

1830 nahm ein Apotheker, der ein Experiment an sich selbst durchführte, ein Gramm Strychnin in sich auf und blieb am Leben, weil er gleichzeitig 15 Gramm Aktivkohle schluckte, die dieses starke Gift adsorbierte.

1915 erfand der russische Wissenschaftler Nikolai Dmitrievich Zelinsky in Russland die weltweit erste Filtermaske für Kohlenstoffgas. 1916 wurde er von den Entente-Armeen adoptiert. Aktivkohle war das wichtigste Sorptionsmaterial..

Die industrielle Produktion von Aktivkohle begann zu Beginn des 20. Jahrhunderts. 1909 wurde in Europa die erste Charge pulverisierter Aktivkohle hergestellt.

Während des Ersten Weltkriegs wurde Aktivkohle aus Kokosnussschalen erstmals als Adsorbens in Gasmasken verwendet.

Derzeit gehören Aktivkohlen zu den besten Filtermaterialien.

Aktivkohlen Carbonut

Chemical Systems bietet eine breite Palette von Carbonut-Aktivkohlen an, die sich in einer Vielzahl von technologischen Prozessen und Branchen bewährt haben:

  • Carbonut WT zur Reinigung von Flüssigkeiten und Wasser (gemahlen, Abfall und Trinken sowie zur Wasseraufbereitung),
  • Carbonut VP zur Reinigung verschiedener Gase und Luft,
  • Carbonut GC zur Gewinnung von Gold und anderen Metallen aus Lösungen und Schlämmen im Bergbau,
  • Carbonut CF für Zigarettenfilter.

Aktivkohlen Carbonut wird ausschließlich aus Kokosnussschalen hergestellt, da Kokosnuss-Aktivkohlen die beste Reinigungsqualität und das höchste Absorptionsvermögen (aufgrund des Vorhandenseins von mehr Poren und dementsprechend einer größeren Oberfläche), die längste Lebensdauer (aufgrund der hohen Härte und der Möglichkeit der Mehrfachregeneration) aufweisen., mangelnde Desorption absorbierter Substanzen und geringer Aschegehalt.

Aktivkohlen Carbonut werden seit 1995 in Indien auf automatisierten und High-Tech-Geräten hergestellt. Die Produktion hat einen strategisch wichtigen Standort, zum einen in unmittelbarer Nähe der Rohstoffquelle - Kokosnuss - und zum anderen in unmittelbarer Nähe zu den Seehäfen. Kokosnuss wächst das ganze Jahr über und bietet eine ununterbrochene Quelle für hochwertige Rohstoffe in großen Mengen bei minimalen Versandkosten. Die Nähe zu Seehäfen vermeidet auch zusätzliche Logistikkosten. Alle Phasen des Technologiezyklus bei der Herstellung von Carbonut-Aktivkohle werden streng kontrolliert: Dies ist eine sorgfältige Auswahl der Rohstoffe, die Kontrolle der Hauptparameter nach jeder Zwischenstufe der Produktion sowie die Qualitätskontrolle des Endprodukts gemäß den festgelegten Standards. Aktivkohlen Carbonut wird fast in die ganze Welt exportiert und ist aufgrund der hervorragenden Kombination von Preis und Qualität sehr gefragt.

Dokumentation

Sie benötigen Adobe Reader, um die Dokumentation anzuzeigen. Wenn Sie Adobe Reader nicht auf Ihrem Computer installiert haben, besuchen Sie die Adobe-Website www.adobe.com, laden Sie die neueste Version dieses Programms herunter und installieren Sie sie (das Programm ist kostenlos). Der Installationsvorgang ist einfach und dauert nur wenige Minuten. Dieses Programm wird Ihnen in Zukunft nützlich sein.

Wenn Sie Aktivkohle in Moskau, Region Moskau, Mytischchi, St. Petersburg kaufen möchten, wenden Sie sich bitte an die Geschäftsführer des Unternehmens. Die Lieferung in andere Regionen der Russischen Föderation erfolgt ebenfalls.

Woraus besteht Kohle? Was ist die chemische Formel von Kohle?

Kohle ist einer der ältesten Brennstoffe, die der Mensch kennt. Und auch heute noch nimmt es eine führende Position in Bezug auf die Nutzung ein. Der Grund dafür ist seine Verbreitung, einfache Extraktion, Verarbeitung und Verwendung. Aber was ist es? Was ist die chemische Formel von Kohle??

Tatsächlich ist diese Frage nicht ganz richtig. Kohle ist keine Substanz, sondern eine Mischung verschiedener Substanzen. Es gibt viele von ihnen, so dass es unmöglich ist, die Zusammensetzung der Kohle vollständig zu bestimmen. Mit der chemischen Formel der Kohle in diesem Artikel meinen wir daher eher ihre Elementzusammensetzung und einige andere Merkmale.

Aber was können wir über den Zustand dieser Substanz lernen? Kohle wird über viele Jahre aus Pflanzenresten gebildet, da sie hohen Temperaturen und Drücken ausgesetzt ist. Und da Pflanzen organischer Natur sind, wird organische Substanz in der Zusammensetzung der Kohle vorherrschen.

Je nach Alter und anderen Herkunftsbedingungen wird Kohle in verschiedene Arten unterteilt. Jede Art zeichnet sich durch ihre elementare Zusammensetzung, das Vorhandensein von Verunreinigungen und andere wichtige Eigenschaften aus..

Braunkohle

Es ist die jüngste Art von Kohle. Es hat sogar eine pflanzliche Holzstruktur. Direkt aus Torf in einer Tiefe von ca. 1 km gebildet.

Diese Art von Kohle enthält eine ziemlich große Menge an Feuchtigkeit: 20 bis 40%. Wenn es Luft ausgesetzt wird, verdunstet es und die Kohle zerfällt zu Pulver. Als nächstes konzentrieren wir uns auf die chemische Zusammensetzung dieses speziellen trockenen Rückstands. Die Menge an anorganischen Verunreinigungen in Braunkohle ist ebenfalls groß und beträgt 20-45%. Diese Verunreinigungen sind Siliziumdioxid, Oxide von Aluminium, Calcium und Eisen. Es kann auch Alkalimetalloxide enthalten.

Diese Kohle enthält viele flüchtige organische und anorganische Substanzen. Sie können bis zur Hälfte der Masse dieser Art von Kohle betragen. Die Elementzusammensetzung abzüglich anorganischer und flüchtiger Substanzen ist wie folgt:

  • Kohlenstoff 50-75%.
  • Sauerstoff 26-37%.
  • Wasserstoff 3-5%.
  • Stickstoff 0-2%.
  • Schwefel 0,5-3%.

Kohle

Zum Zeitpunkt der Bildung ist diese Art von Kohle die nächste nach Braun. Es hat eine schwarze oder grauschwarze Farbe sowie einen harzigen, manchmal metallischen Glanz.

Der Feuchtigkeitsgehalt von Kohle ist viel geringer als der von Braunkohle: nur 1-12%. Der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von Kohle variiert stark je nachdem, wo sie abgebaut wird. Sie kann minimal sein (ab 2%), aber auch ähnliche Werte wie Braunkohle erreichen (bis zu 48%). Die elementare Zusammensetzung ist wie folgt:

  • Kohlenstoff 75-92%.
  • Wasserstoff 2,5-5,7%.
  • Sauerstoff 1,5-15%.
  • Stickstoff bis zu 2,7%.
  • Schwefel 0-4%.

Daraus können wir schließen, dass die chemische Formel von Steinkohle aus einer größeren Menge Kohlenstoff besteht als Braunkohle. Dies macht diese Art von Kohle zu einem besseren Brennstoff..

Anthrazit

Anthrazit ist die älteste Form fossiler Kohle. Es hat eine dunkelschwarze Farbe und einen charakteristischen metallischen Glanz. Dies ist die beste Kohle in Bezug auf die Wärmemenge, die sie während der Verbrennung erzeugt..

Die Menge an Feuchtigkeit und flüchtigen Bestandteilen ist sehr gering. Etwa 5-7% für jeden Indikator. Und die Elementzusammensetzung zeichnet sich durch einen extrem hohen Kohlenstoffgehalt aus:

  • Kohlenstoff über 90%.
  • Wasserstoff 1-3%.
  • Sauerstoff 1-1,5%.
  • Stickstoff 1-1,5%.
  • Schwefel bis zu 0,8%.

Mehr Kohle ist nur in Graphit enthalten, was eine weitere Stufe der Anthrazit-Koalifizierung darstellt..

Holzkohle

Diese Art von Kohle ist kein Fossil, daher weist sie einige Besonderheiten in ihrer Zusammensetzung auf. Es wird hergestellt, indem trockenes Holz ohne Luftzugang auf eine Temperatur von 450-500 oC erhitzt wird. Dieser Vorgang wird als Pyrolyse bezeichnet. Dabei werden eine Reihe von Substanzen aus dem Holz freigesetzt: Methanol, Aceton, Essigsäure und andere, wonach es zu Kohle wird. Holzverbrennung ist übrigens auch Pyrolyse, aber aufgrund des Vorhandenseins von Sauerstoff in der Luft entzünden sich die emittierten Gase. Dies bestimmt das Vorhandensein von Flammen während der Verbrennung.

Das Holz ist nicht homogen, es hat viele Poren und Kapillaren. Eine ähnliche Struktur ist teilweise in der daraus gewonnenen Kohle erhalten. Aus diesem Grund hat es eine gute Adsorptionskapazität und wird zusammen mit Aktivkohle verwendet..

Der Feuchtigkeitsgehalt dieser Art von Kohle ist sehr niedrig (etwa 3%), aber während der Langzeitlagerung nimmt sie Feuchtigkeit aus der Luft auf und der Wasseranteil steigt auf 7-15%. Der Gehalt an anorganischen Verunreinigungen und flüchtigen Substanzen wird durch GOST reguliert und sollte nicht mehr als 3% bzw. 20% betragen. Die Elementzusammensetzung hängt von der Produktionstechnologie ab und sieht folgendermaßen aus:

  • Kohlenstoff 80-92%.
  • Sauerstoff 5-15%.
  • Wasserstoff 4-5%.
  • Stickstoff

Die chemische Formel der Holzkohle zeigt, dass sie in Bezug auf den Kohlenstoffgehalt nahe an Steinkohle liegt, aber zusätzlich nur eine geringe Menge an Elementen enthält, die für die Verbrennung nicht erforderlich sind (Schwefel und Stickstoff)..

Aktivkohle

Aktivkohle ist eine Kohlenstoffart mit einer hohen spezifischen Porenoberfläche, die sie noch adsorptiver macht als Holzkohle. Als Rohstoffe für die Herstellung werden Holzkohle und Kohle sowie Kokosnussschalen verwendet. Das Ausgangsmaterial wird einem Aktivierungsprozess unterzogen. Seine Essenz besteht darin, verstopfte Poren durch Einwirkung von Hochtemperatur-, Elektrolytlösungen oder Wasserdampf zu öffnen..

Während des Aktivierungsprozesses ändert sich nur die Struktur der Substanz, daher ist die chemische Formel der Aktivkohle identisch mit der Zusammensetzung des Rohmaterials, aus dem sie hergestellt wurde. Der Feuchtigkeitsgehalt von Aktivkohle hängt von der spezifischen Porenoberfläche ab und beträgt üblicherweise weniger als 12%.

Aktivkohle: Zusammensetzung, Eigenschaften und Anwendungsverfahren

Aktivkohle erhielt ihren Namen während der Produktion im großen industriellen Maßstab. Dies wurde durch die absorbierenden Eigenschaften der Substanz erleichtert, um fremde Moleküle und Verbindungen zu absorbieren. Es wird Koks oder Holzkohle (zum Beispiel Birkenkohle zur Herstellung von BAU-A) sowie Erdöl- oder Kohlekoks verwendet.

Zusammensetzung und Arten der Aktivkohle

Aktivkohle ist ein vielseitiges Produkt, das in der Medizin, Chemie und Pharmaindustrie weit verbreitet ist. Filter mit ihrem Inhalt werden in vielen Geräten zur Wasserreinigung eingesetzt, weil sie sogar Chlor entfernen. Es ist eine poröse Substanz, die aus organischen kohlenstoffhaltigen Materialien extrahiert wird..

Im Zeitalter moderner Technologien werden Rohstoffe von der Flamme getrennt oder spezielle Heizmethoden angewendet. Um die erforderliche Aktivierung zu erreichen, wurde die Holzkohle in einen geschlossenen Tontopf gegeben. Der Wärmebehandlungsprozess fand statt, der darin bestand, dass kein direkter Kontakt mit dem Feuer bestand.

Die Zusammensetzung enthält keine reine Holzkohle. Nach neuen Techniken wird angepasstes Material verwendet:

  • Kokosnussschale.
  • Obstgruben.
  • Holzkohle.
  • Silikongel.
  • Organische Elemente.

Der Rohstoff hat eine große spezifische Oberfläche pro Gewichtseinheit, daher hat er eine hohe Adsorptionskapazität. Experten wissen, wie man Aktivkohle nützlich und von hoher Qualität macht. Mit Hilfe einer speziellen Verarbeitung wird ein großer Prozentsatz an Mikrorissen erhalten. Erreichen Sie mehr als 100 Poren pro Gramm.

Modifizierte Rohstoffe werden aus stickstoffhaltigen Substanzen, Polymeren, durch Behandeln von Kohle mit Reagenzien erhalten. Die Substanz ist in Kontakt mit Chlor, Brom, Fluor. Die Zusammensetzung beschreibt die chemische Formel von Aktivkohle.

Wenn es fertig ist, sieht es aus wie ein 1 mm Granulat. Nach dem technologischen Prozess verbleibt feinkörniger Staub, der eine Absorptionskapazität hat. Der nächste Schritt ist das Brikettieren und Pressen, wodurch die Gebrauchseigenschaften verbessert werden. Die Substanz in Pulverform wird zum Filtern und Reinigen von Wasser verwendet. Die in der pharmazeutischen Industrie beliebte Form der Kohle sind Tabletten. Viele Menschen haben keine Ahnung, woraus Aktivkohle-Tabletten bestehen..

Bei hohen Temperaturen verarbeitete Rohstoffe werden zu poröser Kohle mit vielen mikroskopischen Rissen, die die Hohlräume mit allen Materialien füllen. Seine hohe Saugfähigkeit bestimmt seine Bedeutung. Kleine Körnchen werden zu einer runden Form gepresst.

Das Wirkprinzip von Tabletten

Die Haupteigenschaften von Kohle sind nicht nur die Sammlung toxischer Substanzen, sondern auch die Absorption nützlicher Mikroelemente aus dem Körper. Eine bekannte Form der Freisetzung wird bei Lebensmittelvergiftungen, Vergiftungen und Durchfall angewendet.

Die medizinische Komponente enthält Substanzen:

  • Aktivkohle;
  • Stärke;
  • "Schwarzes Salz".

Das Vorhandensein des letzteren ist eine zusätzliche Quelle für Spurenelemente. Nicht alle Formen von Tabletten werden mit der gleichen Zusammensetzung hergestellt, daher muss dies beim Apotheker überprüft werden. Der Wirkstoff ist Aktivkohle. Seine Funktion wird durch die Fähigkeit bestimmt, Rohenergie zu kombinieren, ohne die chemische Natur zu verändern..

Aufgrund der Struktur wird die Kohle schwerelos und 1 Gramm der Substanz enthält 1000 oder mehr Mikrorisse. Es löt die aktiven Eigenschaften von Alkaloiden, Toxinen und Barbituraten. Wirkt schwach auf Säuren, alkalische Verbindungen, Eisensalze, Cyanide, Methanol.

Gegenanzeigen und Nebenwirkungen

Langzeitanwendung (mehr als 14 Tage) kann die Aufnahme von Proteinen, Fetten, Nährstoffen, Kalzium, Hormonen und anderen Vitaminen stören. Die Tablettenform ist nicht für alle Menschen geeignet. Dies gilt für diejenigen, die an chronischen Krankheiten leiden. In der Anmerkung können Sie den Hinweis mit Vorsicht für Kinder sehen. Empfohlenes Alter - ab drei Jahren.

Es gibt Kontraindikationen für die Aufnahme von Kohle:

  • Magengeschwür.
  • Magen-Darm-Blutungen.
  • Gleichzeitige Ernennung antitoxischer Komponenten.

Nebenwirkungen treten auf: Dyspepsie, Stuhlstörung, Hypovitaminose, verminderte Nährstoffaufnahme, Thromboembolie, Blutung, Hypotonie.

Vor der Anwendung muss ein Arzt konsultiert werden, insbesondere bei Krankheiten.

Gebrauchsanweisung

Jedes Haus hat eine Standard-Aktivkohle. Seit ihrer Kindheit haben Eltern eine schwarze Pille gegen Vergiftungen oder Magenbeschwerden vorgeschlagen. Eine universelle und natürliche Zubereitung hat ein anderes Wirkungsspektrum.

Vielseitiger Einsatz

Kohle wird in der Medizin-, Chemie-, Pharma- und Lebensmittelindustrie eingesetzt. Sorbens entfernt perfekt organische Verbindungen und unangenehme Gerüche im Aquarium. Es wird zur Reinigung von Alkohol, Wodka, zur Herstellung von Zucker und in anderen Lebensmittelindustrien verwendet. Es ist wichtig zu wissen, wie das Medikament richtig dosiert wird, um ein positives Ergebnis zu erzielen..

Durch Pyrolyse aus Holz gewonnene Holzkohle (in der Apotheke verkaufte Tabletten) eignet sich zur Reinigung von Mondschein. Es gibt eine negative Eigenschaft - Fremdverunreinigungen in Form von Stärke, die infolgedessen den Geschmack des Getränks stören und verändern können und Bitterkeit verleihen.

Natürliches Enterosorbens verhindert bei gleichzeitiger Anwendung mit Alkohol die Aufnahme von Alkoholverbindungen in das Blut. 10 Minuten vor der Mahlzeit wird empfohlen, eine Dosierung entsprechend dem Körpergewicht einzunehmen. Am Morgen helfen betrunkene Pillen, Kater zu lindern, indem sie schädliche Substanzen neutralisieren.

Kohlefilter werden in vielen Trinkwasserreinigungsgeräten verwendet. Ein klassisches Beispiel, bei dem die Eigenschaften von Kohle genutzt werden, ist die Verwendung in persönlicher Schutzausrüstung für die Atemwege..

Der Wirkstoff wirkt enterosorbierend, entgiftend, durchfallhemmend. Bezieht sich auf eine Gruppe von Gegenmitteln, adsorbiert Gifte und Toxine aus Magen und Darm vor der Absorption. Aktiv als Sorptionsmittel für die Hämoperfusion. Zeigt eine schwache Wirkung auf Säure, Alkali, Salz. Reizt die Schleimhäute nicht und wirkt sanft.

  • Rausch.
  • Dyspepsie.
  • Fermentation und Fäulnis im Darm.
  • Sodbrennen.
  • Durchfall, Gastritis, Blähungen, Lebensmittelvergiftungen, Ruhr, Salmonellose.
  • Nierenversagen.
  • Verschiedene Arten von Hepatitis, Zirrhose.
  • Atopische Dermatitis, Allergien.
  • Bronchialasthma.

Das Medikament ist nicht toxisch. Nahrungsmassen im Magen erfordern große Dosen Aktivkohle. In einigen Fällen werden die Tabletten mehrere Tage lang eingenommen. Reduziert die Wirksamkeit von Medikamenten, die auf die Schleimhaut des Verdauungstrakts wirken. Bei Vergiftungen vor dem Waschen ist der Magen und nach dem Darm überfüllt.

Dosierung für Erwachsene und Kinder

Die Tabletten enthalten 250 mg Holzkohle und Kartoffelstärke. Das Medikament wird eine Stunde vor oder nach den Mahlzeiten eingenommen. Sie können eine andere Methode anwenden, indem Sie die Tablette in 100 ml Wasser verdünnen. Die Dosierung für einen Erwachsenen reicht von 1-2 Gramm 3-4 mal am Tag. Maximale tägliche Aufnahme 8 g.

Wenn die Menge an Kohle nicht ausreicht, ist die Reinigungswirkung des Adsorbens schwächer. Es kann in Form lokaler Anwendungen auf die betroffenen Körperregionen aufgetragen werden. Dies wird dazu beitragen, die Wundheilung zu beschleunigen. Die Menge an unverdauter Nahrung im Magen verzögert den Reinigungsprozess. Es ist notwendig, die Dosis des Arzneimittels zu erhöhen. Für 10 kg Gewicht ist durchschnittlich 1 Tablette erforderlich.

Im akuten Stadium wird die Behandlung bis zu 5 Tage durchgeführt. Bei Allergien und Krankheiten dauert der Kurs zwei Wochen. Nach einer ähnlichen Zeit nur mit Erlaubnis des Arztes erneut ernennen. Bei Blähungen und Dyspepsie beträgt die Dosierung 1-2 Gramm 3-4 mal täglich. Die Behandlung dauert eine Woche. Während des Zerfalls und der Fermentation beträgt die Dosierung für einen Erwachsenen 30 g pro Tag (dreimal 10 g bei jeder Einnahme)..

Schwangere und stillende Mütter können Aktivkohle nehmen. Um 10 Tage lang abzunehmen, nehmen Sie dreimal täglich 1 Tablette pro 10 kg Gewicht vor den Mahlzeiten ein.

Bei Kindern unter einem Jahr ist Dysbiose ein häufiges Problem, das von Blähungen, Verstopfung, Durchfall und Koliken begleitet wird. Nach der Geburt ist der Magen-Darm-Trakt des Kindes steril. Bei Kontakt mit der Außenwelt besiedeln sich verschiedene Bakterien, darunter auch pathogene. Der regelmäßige Verzehr von Kohlesuspension kann zu einem Mangel an essentiellen Substanzen führen, die die Entwicklung des Kindes beeinträchtigen. Daher verschreiben Kinderärzte spezielle moderne Medikamente, die eine sanfte Wirkung haben..

In Notsituationen, in denen das Volumen des Bauches zunimmt, das Kind unruhig wird und es keine Möglichkeit gibt, andere Medikamente zu verabreichen, muss ein Sorptionsmittel verabreicht werden. Manchmal wird Mutter beim Stillen Holzkohle empfohlen, um Koliken zu reduzieren.

Nicht jedes Kind kann eine Tablette kauen oder schlucken, daher wird die Holzkohle zerkleinert und mit Wasser verdünnt. Anstelle der Standardkohle können Sie auch weiße Holzkohle verwenden. Kindern unter 7 Jahren mit Gärung und Verfall von Lebensmittelablagerungen werden dreimal täglich 5 Gramm verschrieben. Für diejenigen, die älter sind - 7 Gramm. Die Zulassungsdauer beträgt bis zu zwei Wochen. Die moderne Pharmaindustrie hat den Eltern das Leben leichter gemacht und flüssige Aktivkohle geschaffen.

Im Falle einer akuten Vergiftung wird der Magen mit einer 20% igen wässrigen Suspension gewaschen und 30 g Sorptionsmittel im Inneren verschrieben. Die nächsten drei Tage geben dem Kind 1 g pro Kilogramm Körpergewicht pro Tag. Wenn eine Person eine zerkleinerte Tablette einnimmt, tritt der Effekt in 20 Minuten auf. Im Allgemeinzustand - bis zu einer Stunde. Kohle mit einem Glas Wasser abwaschen.

Allergische Reaktionen werden umfassend behandelt. Ein wichtiges Stadium der Genesung ist die Reinigung des Körpers. Das Medikament reduziert die Verschlackung und stellt das Blut wieder her. Die beste Option wäre die Hälfte der Tagesdosis auf nüchternen Magen und die zweite Hälfte vor dem Schlafengehen. Zur Vorbeugung von Allergien 2-4 mal im Jahr einnehmen. Dauer 1,5 Monate.

Das Sorptionsmittel reinigt den Darm und hilft, Verstopfung zu überwinden. Es reicht aus, 2-4 Tabletten einzunehmen. Zur komplexen Reinigung des Körpers wird Kohle zweimal täglich verwendet. Pro 10 kg Gewicht wird eine Tablette benötigt. Der Kurs dauert einen Monat. Es ist wichtig, eine Diät zu befolgen: Wasser trinken und Fette beseitigen. Die Mahlzeiten sollten leicht sein. Schwarze Tabletten können Plaque aus dem Zahnschmelz entfernen. Natürliches Schleifmittel löst dunkle Ablagerungen auf.

Die Behandlung von durch Verdauungsstörungen verursachter Akne wird effektiv mit Aktivkohle durchgeführt. Die Tabletten werden je nach Körpergewicht in einer Standarddosis oral eingenommen. Und wirken sich auch positiv auf die Haut der Maske aus. Ein billiges und erschwingliches Produkt, das das Gesicht verjüngt, die Fettigkeit reduziert und Mitesser entfernt.

Vergleich mit Analoga

Auf dem Apothekenmarkt gibt es Warengruppen mit der gleichen Art von Sorptionswirkung. Andere Medikamente haben Vorteile gegenüber Holzkohle. Zum Beispiel ist "Smecta" ein Sorptionsmittel für eine Vielzahl von Aktionen. Es ist für Säuglinge erlaubt, und die Anweisungen für Holzkohle besagen, dass Tabletten ab dem dritten Lebensjahr verschrieben werden. "Smecta" entfernt keine nützlichen Substanzen aus dem Körper. Polysorb, Enterosgel und andere haben einen ähnlichen Effekt..

Aktivkohle - Tabletten, die in jedem Medikamentenschrank erhältlich sind. Dies ist ein einzigartiges rezeptfreies Medikament für jeden Anlass. Zusätzlich zu seiner reinigenden und entgiftenden Wirkung ist es ein guter Weißmacher für Zähne. Anhänger von Naturkosmetik kreieren auf ihrer Basis Mascara. Das Medikament adsorbiert nicht nur schädliche und toxische Substanzen aus dem Körper, sondern nimmt auch nützliche Spurenelemente und Vitamine mit. Unkontrollierte Verwendung kann den Körper schädigen.