Aktívne uhlie

Aktívne uhlie, niekedy nazývané aj aktívne uhlie, je jedinečný adsorbent cenený pre svoju extrémne pórovitú štruktúru, ktorá mu umožňuje efektívne zachytávať a udržiavať materiály.

Aktívne uhlie, ktoré sa široko používa v mnohých odvetviach na odstraňovanie nežiaducich zložiek z kvapalín alebo plynov, možno použiť v nekonečnom množstve aplikácií, ktoré vyžadujú odstránenie kontaminantov alebo nežiaducich materiálov, od čistenia vody a vzduchu až po sanáciu pôdy a dokonca aj ťažbu zlata.

Tu je uvedený prehľad tohto neuveriteľne rozmanitého materiálu.

ČO JE AKTÍVNE UHLIE?
Aktívne uhlie je materiál na báze uhlíka, ktorý bol spracovaný tak, aby sa maximalizovali jeho adsorpčné vlastnosti, čím sa získal vynikajúci adsorpčný materiál.

Aktívne uhlie sa môže pochváliť pôsobivou pórovitou štruktúrou, ktorá mu umožňuje veľmi vysoký povrch na zachytávanie a udržiavanie materiálov, a možno ho vyrobiť z mnohých organických materiálov bohatých na uhlík, vrátane:

Kokosové škrupiny
Drevo
Uhlie
Rašelina
A viac…
V závislosti od východiskového materiálu a metód spracovania použitých na výrobu aktívneho uhlia sa fyzikálne a chemické vlastnosti konečného produktu môžu výrazne líšiť.² To vytvára maticu možností variácií komerčne vyrábaného uhlia so stovkami dostupných odrôd. Z tohto dôvodu je komerčne vyrábané aktívne uhlie vysoko špecializované na dosiahnutie najlepších výsledkov pre danú aplikáciu.

Napriek takejto rozmanitosti sa vyrábajú tri hlavné typy aktívneho uhlia:

Práškové aktívne uhlie (PAC)

Práškové aktívne uhlie má zvyčajne veľkosť častíc od 5 do 150 Å, pričom sú k dispozícii aj niektoré odchyľujúce sa veľkosti. PAC sa zvyčajne používajú v aplikáciách adsorpcie v kvapalnej fáze a ponúkajú znížené náklady na spracovanie a flexibilitu prevádzky.

Granulované aktívne uhlie (GAC)

Granulované aktívne uhlie má zvyčajne veľkosť častíc od 0,2 mm do 5 mm a možno ho použiť v plynnej aj kvapalnej fáze. GAC sú obľúbené, pretože ponúkajú čistú manipuláciu a zvyčajne vydržia dlhšie ako PAC.

Okrem toho ponúkajú vylepšenú pevnosť (tvrdosť) a dajú sa regenerovať a opätovne použiť.

Extrudované aktívne uhlie (EAC)

Extrudované aktívne uhlie je valcovitý peletový produkt s veľkosťou od 1 mm do 5 mm. EAC, ktoré sa zvyčajne používajú v reakciách v plynnej fáze, sú vysoko odolné aktívne uhlie vďaka procesu extrúzie.

Ďalšie typy

Medzi ďalšie druhy aktívneho uhlia patria:

Aktívne uhlie s korálkami
Impregnovaný uhlík
Uhlík s polymérovým povlakom
Utierky s aktívnym uhlím
Vlákna z aktívneho uhlia
VLASTNOSTI AKTÍVNEHO UHLIA
Pri výbere aktívneho uhlia pre konkrétnu aplikáciu je potrebné zvážiť rôzne vlastnosti:

Štruktúra pórov

Štruktúra pórov aktívneho uhlia sa líši a je do značnej miery výsledkom východiskového materiálu a spôsobu výroby.¹ Štruktúra pórov v kombinácii s príťažlivými silami umožňuje adsorpciu.

Tvrdosť/oder

Tvrdosť/oder je tiež kľúčovým faktorom pri výbere. Mnohé aplikácie vyžadujú, aby aktívne uhlie malo vysokú pevnosť častíc a odolnosť voči oderu (rozklad materiálu na jemné častice). Aktívne uhlie vyrobené zo škrupín kokosových orechov má najvyššiu tvrdosť spomedzi všetkých aktívnych uhlíkov.4

Adsorpčné vlastnosti

Absorpčné vlastnosti aktívneho uhlia zahŕňajú niekoľko charakteristík vrátane adsorpčnej kapacity, rýchlosti adsorpcie a celkovej účinnosti aktívneho uhlia.4

V závislosti od použitia (kvapalina alebo plyn) môžu byť tieto vlastnosti indikované viacerými faktormi vrátane jódového čísla, povrchovej plochy a aktivity tetrachlórmetánu (CTC).4

Zdanlivá hustota

Zatiaľ čo zdanlivá hustota neovplyvní adsorpciu na jednotku hmotnosti, ovplyvní adsorpciu na jednotku objemu.4

Vlhkosť

V ideálnom prípade by množstvo fyzickej vlhkosti obsiahnuté v aktívnom uhlí malo byť v rozmedzí 3 – 6 %.4

Obsah popola

Obsah popola v aktívnom uhlí je mierou inertnej, amorfnej, anorganickej a nepoužiteľnej časti materiálu. Obsah popola by mal byť ideálne čo najnižší, pretože kvalita aktívneho uhlia sa so znižujúcim sa obsahom popola zvyšuje. 4