Węgiel aktywowany, zwany czasem węglem aktywnym, to wyjątkowy adsorbent ceniony za wyjątkowo porowatą strukturę, która umożliwia mu skuteczne wychwytywanie i zatrzymywanie materiałów.
Węgiel aktywny jest szeroko stosowany w wielu gałęziach przemysłu do usuwania niepożądanych składników z cieczy lub gazów. Można go wykorzystać w niezliczonej liczbie zastosowań wymagających usuwania zanieczyszczeń lub niepożądanych materiałów, od oczyszczania wody i powietrza, przez remediację gleby, aż po odzyskiwanie złota.
Poniżej znajduje się przegląd tego niezwykle różnorodnego materiału.
CZYM JEST WĘGIEL AKTYWOWANY?
Węgiel aktywny to materiał na bazie węgla, który został przetworzony w celu zmaksymalizowania jego właściwości adsorpcyjnych, co skutkuje uzyskaniem doskonałego materiału adsorpcyjnego.
Węgiel aktywny charakteryzuje się imponującą strukturą porów, która zapewnia mu bardzo dużą powierzchnię wychwytywania i zatrzymywania materiałów. Można go wytwarzać z wielu bogatych w węgiel materiałów organicznych, w tym:
Skorupki kokosowe
Drewno
Węgiel
Torf
I więcej…
W zależności od materiału źródłowego i metod przetwarzania zastosowanych do produkcji węgla aktywnego, właściwości fizyczne i chemiczne produktu końcowego mogą się znacznie różnić². Stwarza to szerokie spektrum możliwości w zakresie zróżnicowania węgla produkowanego komercyjnie, z setkami dostępnych odmian. Z tego powodu produkowane komercyjnie węgle aktywne są wysoce wyspecjalizowane, aby osiągnąć najlepsze rezultaty w danym zastosowaniu.
Pomimo tych różnic, produkuje się trzy główne rodzaje węgla aktywnego:
Węgiel aktywowany w proszku (PAC)
Węgle aktywne w proszku zazwyczaj mieszczą się w zakresie wielkości cząstek od 5 do 150 Å, z pewnymi różnicami. Węgle aktywowane w proszku są zazwyczaj stosowane w adsorpcji w fazie ciekłej i oferują niższe koszty przetwarzania oraz elastyczność w działaniu.
Granulowany węgiel aktywowany (GAC)
Granulowany węgiel aktywny ma zazwyczaj rozmiar cząstek od 0,2 mm do 5 mm i może być stosowany zarówno w fazie gazowej, jak i ciekłej. Węgle GAC są popularne, ponieważ zapewniają czystość w użyciu i zazwyczaj charakteryzują się dłuższą żywotnością niż węgle PAC.
Ponadto charakteryzują się zwiększoną wytrzymałością (twardością) i można je regenerować i ponownie wykorzystywać.
Ekstrudowany węgiel aktywny (EAC)
Ekstrudowane węgle aktywne to cylindryczne granulki o średnicy od 1 mm do 5 mm. EAC, zazwyczaj stosowane w reakcjach w fazie gazowej, to wytrzymałe węgle aktywne powstające w procesie wytłaczania.
Dodatkowe typy
Inne rodzaje węgla aktywnego obejmują:
Węgiel aktywny perełkowy
Węgiel impregnowany
Węgiel powlekany polimerem
Tkaniny z węglem aktywnym
Włókna węgla aktywnego
WŁAŚCIWOŚCI WĘGLA AKTYWOWANEGO
Wybierając węgiel aktywny do konkretnego zastosowania, należy wziąć pod uwagę szereg jego cech:
Struktura porów
Struktura porów węgla aktywnego jest zmienna i w dużej mierze zależy od materiału źródłowego i metody produkcji.¹ Struktura porów w połączeniu z siłami przyciągania umożliwia zachodzenie adsorpcji.
Twardość/ścieranie
Twardość/ścieralność to również kluczowy czynnik przy wyborze. Wiele zastosowań wymaga węgla aktywnego o wysokiej wytrzymałości na ścieranie (rozpad materiału na drobne cząstki). Węgiel aktywny produkowany z łupin orzechów kokosowych charakteryzuje się najwyższą twardością spośród węgli aktywnych.4
Właściwości adsorpcyjne
Właściwości absorpcyjne węgla aktywnego obejmują szereg cech, w tym zdolność adsorpcyjną, szybkość adsorpcji i ogólną skuteczność węgla aktywnego.4
W zależności od zastosowania (ciecz lub gaz) właściwości te mogą być określane przez szereg czynników, w tym liczbę jodową, powierzchnię i aktywność czterochlorku węgla (CTC).4
Gęstość pozorna
Chociaż gęstość pozorna nie ma wpływu na adsorpcję na jednostkę masy, to jednak ma wpływ na adsorpcję na jednostkę objętości.4
Wilgoć
W idealnym przypadku ilość wilgoci fizycznej zawartej w węglu aktywnym powinna mieścić się w granicach 3–6%.4
Zawartość popiołu
Zawartość popiołu w węglu aktywnym jest miarą obojętnej, amorficznej, nieorganicznej i nieużytecznej części materiału. Zawartość popiołu powinna być idealnie jak najniższa, ponieważ jakość węgla aktywnego rośnie wraz ze spadkiem zawartości popiołu. 4
Czas publikacji: 15 lipca 2022 r.