Filtracija aktivnim ugljem

Filtracija aktivnim ugljem jedna je od metoda koja se koristi za prečišćavanje vode, vazduha i gasova, obradu tečnosti (u hemijskoj, farmaceutskoj i prehrambenoj industriji) i za posebne namene (kod prerade zlata, membranske filtracije, u duvanskoj industriji, u uređajima za klimatizaciju, kod raznih katalitičkih procesa i drugo).^[1]

Osnovni pojmovi

Aktivni ugalj

Aktivni ugalj je posebno pripremljena vrsta ugljenika porozne kristalne strukture, s vrlo velikom unutrašnjom površinom (samo jedan gram aktivnog uglja može imati površinu i preko 500 m²). Prostori pora u aktivnom uglju ne prelaze veličinu od 10 Angstrema.^{[тражи се извор]}

Sirovine za proizvodnju su razne vrste prirodnog uglja, drvo, i koštice biljnih plodova. Proizvodi se fizičko-hemijskim postupkom aktiviranja, delovanjem vodene pare i ugljen-dioksida na visokim temperaturama (700 – 900°C), pri čemu nastaju brojne pore različite veličine. Fizikalna aktivacija podrazumieva karbonizaciju, odnosno pirolizu u odsutnosti kiseonika na temperaturama manjim od 700°C. Aktivacija se odvija oksidirajućim gasovima na temperaturi od 800 do 900°C. hemijska aktivacija je kombinacija karbonizacije i aktivacije sa različitim reagensima poput kalijum hidroksida i natrijum hidroksida. Tokom proizvodnje se vrši odstranjivanje vode (dehidratacija) a potom aktivacija (uklanjanje neugljeničnih jedinjenja). Aktivacija se vrši na visokoj temperaturi u posebnim pećima djelovanjem hemijskih materija aktivatora (cink-hlorid, fosforna kiselina, amonijum rodanid, kalijum karbonat).^{[тражи се извор]}

Oplemenjivanje aktivnog uglja sa rastvorom srebra koristi se za aktivaciju antibakterijske aktivnosti aktivnog uglja.

Aktivni ugalj se u vojsci koristi za izradu cedila gas-maske i filtera za vazduh u skloništima. Radi bolje zaštite od bojnih otrova aktivnom uglju se najčešće dodaju hemoadsorpcioni i katalitički dodaci.^{[тражи се извор]}

Aktivni ugljen koji se koristi za adsorpciju može biti u obliku praha ili u obliku granula. Granulirani aktivni ugalj ima veći efekat adsorpcije, a njegova veća cena može biti umanjena boljim dejstvom. Može se koristiti za adsorpciju posebnih organskih, prirodnih i sintetskih molekula, ali i određenih anorganskih materija. Učinak adsorpcije zavisi od niza faktora, od kojih su najvažniji: kvalitet i granulacija adsorbensa, kvalitet i količina početnog uzorka, predtretmanu uzorka, vreme adsorpcije, pH vrednosti uzorka, i osobine hemijske supstance koja se adsorbira.

Sorpcija u kondicioniranju vode

Sorpcija je proces koji se dešava kada se gasni ili tečni rastvor akumulira na površini nekog čvrstog materijala ili, ređe, tečnosti (sorbenta), formirajući molekularni ili atomski film (sorbat).^[2] Ovaj pojam se često zamenjuje sa pojmom apsorpcije, međutim reč je o sasvim drugačijem procesu. Oba ova procesa se mogu nazvati sorpcijama, dok je suprotan proces nazvan desorpcija.

Sorpcija koja je operativna u većini prirodnih, bioloških i hemijskih sistema, široko se upotrijava u industriji, kao npr. pri prečišćavanju voda, princip aktivnog uglja itd. U analitičkoj hemiji, naročito u tehnikama poput hromatografije i izmene jona, adsorpcija igra važnu ulogu tako da od odabira selektivno određenih adsorbensa, zavisi krajnji rezultat ispitivanja.

Osnova sorpcije leži u energiji površine materijala. U većini materijala, svi atomi i molekule imaju određene veze (bilo one jonske, kovalentne ili metalne prirode) sa drugim atomima i molekulama. Izuzetak predstavljaju atomi koji se nalaze na površini materijala, jer nisu potpuno okruženi sa drugim atomima, i zato ti atomi imaju afinitet (veći ili manji) da formiraju veze s nekim drugim atomom koji se nađe u blizini.

Prednosti primene filtracije aktivnim ugljem

Prednosti primene filtracije aktivnim ugljem su:

odstranjuje vodonik sulfid i metan koji može nastati u vodi ili u pesku;
odstranjuje hlor (hloramine) iz slavine;
odstranjuje organske zagađivače nastale biološkim procesima;
odstranjuje spoljašnje zagađivače koji mogu dospeti u vodu (dezodoransi, pesticidi, dim cigareta);
podiže redoks vode;
stvara kristalno čistu vodu;
podiže koncetraciju kiseonika u vodi;
vrši hemijsku, mehaničku, biološku i denitrifikacionu filtraciju (denitrifikaciju vrši samo u sporim filterima).

Izvori

^ Dillon, Edward C.; Wilton, John H.; Barlow, Jared C.; Watson, William A. (1989). „Large surface area activated charcoal and the inhibition of aspirin absorption”. Annals of Emergency Medicine. 18 (5): 547—552. PMID 2719366. doi:10.1016/s0196-0644(89)80841-8.
^ „absorption (chemistry)”. Memidex (WordNet) Dictionary/Thesaurus. Архивирано из оригинала 05. 10. 2018. г. Приступљено 2. 11. 2010.

Spoljašnje veze

Molimo Vas, obratite pažnju na važno upozorenje
u vezi sa temama iz oblasti medicine (zdravlja).

[1] Dillon, Edward C.; Wilton, John H.; Barlow, Jared C.; Watson, William A. (1989). „Large surface area activated charcoal and the inhibition of aspirin absorption”. Annals of Emergency Medicine. 18 (5): 547—552. PMID 2719366. doi:10.1016/s0196-0644(89)80841-8.

[2] „absorption (chemistry)”. Memidex (WordNet) Dictionary/Thesaurus. Архивирано из оригинала 05. 10. 2018. г. Приступљено 2. 11. 2010.

[1]

[2]