Сырье для производства активированного угля

Сырье для производства активированного угля

Активированные угли могут быть получены из разнообразного углеродсодержащего сырья: древесины, каменного и бурого угля, торфа и т. п.

В промышленном производстве активированных углей в качестве сырья чаще всего используются каменный уголь, скорлупа кокосовых орехов и древесина.

Сначала углеродсодержащее сырье подвергают карбонизации – обжигу при высокой температуре в инертной атмосфере без доступа воздуха. Однако полученный карбонизат обладает плохими адсорбционными свойствами, поскольку размеры его пор невелики и внутренняя площадь поверхности мала. Поэтому карбонизат подвергают активации для получения специфической структуры пор и улучшения адсорбционных свойств. Сущность процесса активации состоит во вскрытии пор, находящихся в углеродном материале в закрытом состоянии.

Активация углей может осуществляться посредством обработки водяным паром или специальными химическими реагентами. Активация водяным паром проводится при температуре 800–1000 °C в строго контролируемых условиях. При этом на поверхности пор происходит химическая реакция между водяным паром и углем, в результате чего образуется развитая структура пор и увеличивается внутренняя поверхность угля. С помощью такого процесса можно получать угли, обладающие различными адсорбционными свойствами.

Активация водяным паром позволяет получать угли с внутренней площадью поверхности до 1 500 м² на грамм угля. Благодаря этой огромной площади контакта активированные угли являются прекрасными адсорбентами. Тем не менее не вся эта площадь может быть доступна для адсорбции, поскольку крупные молекулы адсорбируемых веществ не могут проникать в поры малого размера.

Древесный уголь получают при сжигании растительного материала, в большинстве своем – дерева. Производится он достаточно широко в развивающихся странах, где до сих пор древесина используется в качестве топлива для приготовления пищи и обогрева. Древесный уголь образуется путем нагревания древесины при определенной температуре в отсутствие кислорода. Все, что остается после этого процесса, является черным углеродным материалом – углем.

Так как эффективность процесса адсорбции напрямую зависит от площади поверхности соприкосновения угля и среды, врачи рекомендуют в медицинских целях при отравлениях принимать активированный уголь в виде взвеси порошка в воде.

Некоторые фанатики «натурального происхождения продуктов» предпочитают готовить самостоятельно активированный уголь, который потом может приниматься внутрь, использоваться в водных фильтрах или для очистки продуктов перегонки.

Чтобы изготовить активированный уголь самому, рекомендуется использовать кору таких деревьев, как:

? береза,

? дуб,

? ель,

? ольха,

? осина,

? сосна,

? тополь.

Возраст этих деревьев не должен превышать пятидесяти лет. Кору деревьев необходимо очистить от древесины, сердцевины, сучков. Очищенная кора сжигается на костре до исчезновения огня. Угли, которые появляются в результате сгорания, нужно собрать, выбирая самые большие из них.

Стряхнув золу и пыль, следует поместить угли в посуду, закрыть плотно крышкой и дать им остыть. Как только угольки охладятся, нужно снова очистить их от пыли. В очищенном виде истолочь их в ступе до мелких (не очень) гранул и обязательно просеять. Активированный уголь домашнего производства готов!