Co wiesz o węglu aktywnym?
Co oznacza węgiel aktywowany?
Węgiel aktywny to przetworzony materiał naturalny o wysokiej zawartości węgla. Idealnymi surowcami do jego produkcji są na przykład węgiel, drewno czy kokos. Uzyskany produkt charakteryzuje się wysoką porowatością i może adsorbować cząsteczki zanieczyszczeń, zatrzymując je i oczyszczając w ten sposób powietrze, gazy i ciecze.
W jakich formach dostępny jest węgiel aktywny?
Węgiel aktywny może być produkowany komercyjnie w postaci granulatu, peletu i proszku. Różne rozmiary są definiowane dla różnych zastosowań. Na przykład, w oczyszczaniu powietrza lub gazu, ograniczenie przepływu jest istotne, dlatego stosuje się grubsze cząstki, aby zminimalizować straty ciśnienia. W oczyszczaniu cieczy, gdzie proces usuwania jest wolniejszy, stosuje się drobniejsze cząstki, aby poprawić szybkość, czyli kinetykę procesu oczyszczania.
Jak działa węgiel aktywowany?
Węgiel aktywny działa w procesie adsorpcji. Polega on na przyciąganiu cząsteczki do rozległej powierzchni wewnętrznej węgla za pomocą słabych sił, zwanych siłami Londona. Cząsteczka jest utrzymywana w miejscu i nie można jej usunąć, chyba że zmienią się warunki procesu, na przykład pod wpływem ogrzewania lub ciśnienia. Może to być przydatne, ponieważ węgiel aktywny może być użyty do zagęszczenia materiału na swojej powierzchni, który następnie można usunąć i odzyskać. Zastosowanie węgla aktywnego do odzyskiwania złota jest jednym z typowych przykładów.
W niektórych przypadkach węgiel aktywny poddaje się obróbce chemicznej w celu usunięcia zanieczyszczeń, jednak w takim przypadku zazwyczaj nie odzyskuje się powstałego związku reakcyjnego.
Powierzchnia węgla aktywnego nie jest też całkowicie obojętna, a dzięki większej powierzchni wewnętrznej można przeprowadzić szereg procesów katalitycznych.
Do czego służy węgiel aktywowany w aplikacjach?
Węgiel aktywowany ma wiele zastosowań: od filtracji po oczyszczanie i nie tylko.
W ostatnich latach na całym świecie wzrosła intensywność i częstotliwość występowania problemów ze smakiem i zapachem wody pitnej. Oprócz problemów estetycznych dla konsumenta, niezmiennie powoduje to również niepewność co do jakości i bezpieczeństwa wody. Związki odpowiedzialne za problemy ze smakiem i zapachem mogą mieć pochodzenie antropogeniczne (ścieki przemysłowe lub komunalne) lub biologiczne. W tym drugim przypadku są one wytwarzane przez mikroskopijne organizmy, takie jak sinice.
Dwoma najczęściej występującymi związkami są geosmina i 2-metyloizoborneol (MIB). Geosmina, o ziemistym zapachu, jest często produkowana przez planktoniczne sinice (zawieszone w wodzie). MIB, o stęchłym zapachu, jest najczęściej wytwarzany w biofilmie rozwijającym się na skałach, roślinach wodnych i osadach. Związki te są wykrywane przez ludzkie komórki węchowe w bardzo niskich stężeniach, nawet w zakresie kilku części na bilion (ppt, czyli ng/l).
Konwencjonalne metody uzdatniania wody zazwyczaj nie są w stanie usunąć MIB i geosminy poniżej progów smaku i zapachu, co prowadzi do stosowania w tym celu węgla aktywnego. Powszechną metodą jest stosowanie sproszkowanego węgla aktywnego (PAC), który jest dozowany do strumienia wody sezonowo w celu kontroli smaku i zapachu.
Czas publikacji: 04-03-2025