АКТИВИРОВАННЫЙ УГОЛЬ

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФОРМУЛА: C

МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА: 12,011

 

ОПИСАНИЕ:

Активированный уголь — это форма угля, обычно используемая для фильтрации загрязняющих веществ из воды и воздуха, а также во многих других целях.
Активированный уголь обрабатывается (активируется), чтобы иметь маленькие поры малого объема, которые увеличивают площадь поверхности, доступную для адсорбции (что не то же самое, что абсорбция) или химических реакций.
Активация аналогична приготовлению попкорна из высушенных зерен кукурузы: попкорн легкий, пушистый и имеет площадь поверхности, которая намного больше, чем у зерен.
Активированный иногда заменяется активным.

Из-за высокой степени микропористости активированного угля площадь поверхности одного грамма активированного угля превышает 3000 м2 (32000 кв. футов), что определяется по адсорбции газа.
Активированный уголь имеет удельную поверхность в диапазоне 2,0–5,0 м2/г.
Уровень активации, достаточный для полезного применения, может быть получен исключительно за счет большой площади поверхности.
Дальнейшая химическая обработка часто повышает адсорбционные свойства.
Активированный уголь обычно получают из отходов, таких как кокосовая шелуха; в качестве источника изучались отходы бумажных фабрик.

Эти объемные источники превращаются в древесный уголь перед «активацией».
Когда активированный уголь получают из угля, его называют активированным углем.
Активированный уголь получают из кокса.
Активированный уголь задерживает пестициды, жиры, масла, моющие средства, побочные продукты дезинфекции, токсины, красящие соединения, соединения, образующиеся в результате разложения водорослей, овощей или метаболизма животных.
Активированный уголь считается «универсальным противоядием» и применяется в отделениях неотложной помощи и больницах.

Активированные угли представляют собой очень универсальную группу адсорбентов, способных избирательно адсорбировать тысячи органических и некоторых неорганических материалов.
Начиная с медицинского применения порошкообразного угля в Древнем Египте и заканчивая обугленными внутренностями бочек из-под виски, уголь веками активировали и использовали в качестве адсорбента.
Активированный уголь впервые широко использовался в военных противогазах времен Первой мировой войны, а в годы между мировыми войнами — в коммерческих системах восстановления растворителей.
Активированные угли получили свое первое заметное применение после Первой мировой войны для обесцвечивания сахара и очистки антибиотиков.
Сегодня существуют сотни приложений, если различные виды использования под общим заголовком контроля окружающей среды считать отдельно, число текущих приложений исчисляется тысячами.
Активированный уголь представляет собой адсорбент, полученный из углеродсодержащего сырья, в котором использовались термические или химические средства для удаления большей части летучих неуглеродных компонентов и части исходного содержания углерода, что дает структуру с большой площадью поверхности.

Результирующая углеродная структура может быть относительно регулярной сетью атомов углерода, происходящей из клеточного расположения исходного материала, или это может быть нерегулярная масса кристаллитных пластинок, но в любом случае структура будет пронизана отверстиями, которые появятся под воздействием электронов. микрографическом увеличении, как губчатая структура.
Поверхность углерода характерно неполярна, то есть активированный уголь практически электрически нейтрален.
Эта неполярность придает поверхности активированного угля высокое сродство к сравнительно неполярным адсорбатам, включая большинство органических веществ.
В качестве адсорбента активированный уголь в этом отношении контрастирует с полярными осушающими адсорбентами, такими как силикагель и активированный оксид алюминия.
Активированный уголь проявляет ограниченное сродство к воде за счет капиллярной конденсации, но не поверхностное притяжение к воде осушителя.
Активированный уголь можно производить из различного углеродсодержащего сырья, каждое из которых будет придавать готовому продукту типичные качества.

Товарные сорта обычно готовят из скорлупы кокосовых орехов и других орехов, битуминозных и бурых углей, нефтяного кокса, опилок, коры и других продуктов из древесины.
Как правило, скорлупа орехов и нефтяной кокс дают очень твердый углерод с пористой структурой, характеризующейся выше, угли имеют типовую структуру у сравнительно твердых углей, а структура древесины у углей, не обладающих большой устойчивостью к раздавливанию и истиранию.
В отношении активированного угля следует подчеркнуть, что определенные методы производства могут давать уголь, который отличается от нормы для данного сырья.
Твердая или скелетная плотность большинства активированных углей колеблется в пределах 2,0-2,1 г/куб.см, или около 125-130 фунтов/куб.фут.
Однако это будет означать, что материал практически не имеет площади поверхности и адсорбционной способности.
Для активированного угля гораздо более практичной плотностью является кажущаяся плотность или масса данного объема частиц адсорбента.

Эта плотность будет значительно ниже, чем плотность твердого тела, из-за наличия пор внутри частиц и пустот между частицами.
Поскольку активированные угли используются в адсорберах фиксированного объема, значения кажущейся плотности можно использовать для расчета объемной активности, что может помочь определить работоспособность адсорбера с альтернативными углеродными загрузками.
Например, предположим, что активированный уголь адсорбирует йод с образованием стандартизованного йодного числа 1100 мг/г и имеет AD 0,4 г/см3. Уголь B имеет йодное число 950 мг/г и AD 0,5 г/см3. .
Умножая AD на значение активности по массе, углерод А имеет объемную емкость по йоду 440 мг/куб.см, а уголь В имеет значение 475 мг/куб.см.
Следовательно, углерод В, обладающий более низкой активностью, может выполнять большую работу и, следовательно, иметь более длительный срок службы, чем углерод А того же объема.

Если бы цена углерода В позволяла заполнить данный адсорбер большим требуемым весом, он, таким образом, мог бы быть наиболее экономичным из этих адсорбентов с точки зрения чистой стоимости.
Качество и однородность активированного угля в основном связаны с характеристиками, включающими: адсорбционную способность и физическое описание продукта.
Производители активированного угля, часто в сотрудничестве с ASTM и другими организациями по стандартизации, разработали ряд тестов для измерения этих характеристик.
Как и следовало ожидать, такие тесты можно использовать как для производственного контроля, так и в качестве опубликованных спецификаций для гарантии потенциальных покупателей.
Не все производители и дистрибьюторы гранулированного активированного угля публикуют характеристики адсорбции.
Среди тех, которые придерживаются спецификаций, нельзя использовать одну и ту же точную группу тестов.

Однако обычно возможна некоторая корреляция значений, как, например, между тестом на паровую фазу четыреххлористого углерода, используемым в США, и тестами на бензол и ацетон, более распространенными в Европе и на Дальнем Востоке.
Среди физических испытаний методы определения влажности, кажущейся плотности и размера или распределения частиц являются относительно стандартными среди производителей.
Значения твердости или истирания могут потребовать некоторой интерпретации или корреляции, как указано выше.
Активированный уголь — это грубая форма графита, вещества, используемого для карандашей.
Активированный уголь отличается от графита случайной, несовершенной структурой, которая является высокопористой в широком диапазоне размеров пор от видимых трещин и щелей до молекулярных размеров.
Структура графита придает активированному углю очень большую площадь поверхности, что позволяет углероду адсорбировать широкий спектр соединений.
Активированный уголь обладает самыми сильными физическими адсорбционными силами или самым большим объемом адсорбирующей пористости среди всех материалов, известных человечеству.

Активированный уголь (активированный уголь) может иметь площадь поверхности более 1000 м²/г.
Это означает, что 3 г активированного угля могут иметь площадь поверхности футбольного поля.
Активированный уголь используется для очистки жидкостей и газов в различных областях, включая питьевую воду для бытовых нужд, производство продуктов питания и напитков, удаление запахов, контроль промышленных загрязнений.
Активированный уголь производится из углеродосодержащих исходных материалов, таких как кокосы, скорлупа орехов, уголь, торф и древесина.
Основным сырьем для активированного угля является любой органический материал с высоким содержанием углерода.
Адсорбция – это процесс, при котором твердое вещество используется для удаления растворимого вещества из воды.

В этом процессе активный уголь является твердым телом. Активированный уголь производится специально для достижения очень большой внутренней поверхности (от 500 до 1500 м2/г).
Благодаря большой внутренней поверхности активированный уголь идеально подходит для адсорбции.
Активированный уголь является очень полезным адсорбентом.
Благодаря большой площади поверхности, структуре пор (микро, мезо и макро) и высокой степени поверхностной реактивности активированный уголь можно использовать для очистки, дехлорирования, дезодорации и обесцвечивания как жидкостей, так и паров.
Кроме того, активированный уголь является экономичным адсорбентом для многих отраслей промышленности, таких как очистка воды, производство пищевых продуктов, косметология, автомобильная промышленность, очистка промышленных газов, извлечение нефти и драгоценных металлов, в основном для золота.

Базовыми материалами для активированных углей являются кокосовая скорлупа, уголь или древесина.
Активированный уголь создается путем изменения структуры поверхности активированного угля.
Активированный уголь модифицируется обработкой газа при высоких температурах для изменения электронной структуры и создания наивысшего уровня каталитической активности на угле для восстановления хлорамина и H2S в воде.
Эта дополнительная каталитическая функциональность намного выше, чем у традиционных активированных углей.

Активированный уголь является экономичным решением для снижения уровня H2S до 20–30 частей на миллион.
Активированный уголь преобразует адсорбированный H2S в серную кислоту и сернистую кислоту, которые растворимы в воде, поэтому угольные системы можно регенерировать с помощью промывки водой, чтобы восстановить емкость H2S для менее частых физических замен.
Активированный уголь представляет собой пористое твердое вещество, способное координировать друг с другом различные типы молекул.
Это взаимодействие может иметь чисто физическую природу (притяжение между несвязанными атомами или силы Ван-дер-Ваальса) или физико-химическую природу, и его сила может варьироваться в зависимости от типа молекулы и типа активированного угля.
Активированные угли обычно получают с помощью процесса паровой активации, во время которого углерод или исходные материалы, содержащие атомы углерода, частично газифицируются путем взаимодействия с паром или другими окисляющими газами.

Используются такие сырьевые материалы, как древесный уголь, битуминозный уголь, бурый уголь, кокосовый уголь, торфяной кокс или твердая древесина.
Кроме того, химическая активация также может быть использована для активации сырья, содержащего целлюлозу.
Например, опилки обрабатывают химическими веществами, которые при высокой температуре оказывают обезвоживающее действие.
Оба процесса приводят к пористому углероду, который состоит из чрезвычайно пористой структуры с сильно развитой внутренней поверхностью, которая может составлять от 500 до 1500 квадратных метров на грамм углерода.
Чтобы охватить широкий спектр применений, GALE, начиная с сырого активированного угля, производит более 40 различных готовых изделий из активированного угля, которые различаются по происхождению материала, физической форме (гранулированный, экструдированный или порошкообразный), площади поверхности, объемному распределению пор, сетке. размер и другие физические свойства, в дополнение к пропитанным углям для специальных применений.

Активированный уголь является очень полезным адсорбирующим материалом с высокой пористостью и высоким содержанием углерода.
Он имеет широкий спектр применения благодаря своей пористой структуре, большой площади поверхности и высокой реакционной способности.
Активированный уголь, который является экономичным абсорбентом для многих отраслей промышленности, используется для удаления запаха и цвета, для очистки и дехлорирования жидкостей и паров.
Обычное использование - очистка воды, пищевые продукты, автомобильные приложения, косметика, очистка газа и промышленные процессы.
Основными и распространенными материалами для производства активированного угля являются кокосовая скорлупа, древесный уголь и древесина.

Активированный уголь представляет собой высокопористое вещество, которое притягивает и удерживает органические химические вещества внутри себя.
Большая площадь поверхности этой внутренней сети пор приводит к чрезвычайно большой площади поверхности, которая может притягивать и удерживать органические химические вещества.
Активированный уголь — это адсорбент, который эффективно притягивает загрязняющие вещества и удерживает их внутри себя.
Активированный уголь способен достичь этого благодаря своей пористой структуре, большой площади поверхности и высокой поверхностной реакционной способности.
Активированный уголь является очень экономичным решением для различных отраслей промышленности, потому что его легко получить и его можно изготовить из основного материала, который может быть древесиной, углем или скорлупой кокосовых орехов. Каждый базовый материал может предлагать немного разные продукты, но в целом они будут работать одинаково в разных приложениях.

Активированный уголь имеет большое количество применений.
В зависимости от применения существует особый тип активированного угля, который используется.
Поэтому крайне важно выбрать соответствующий сорт и размер с учетом загрязнителя, который вы собираетесь удалить, или степени чистоты, которую вы хотите достичь.
Активированный уголь используется в промышленности для очистки сточных вод, очистки сточных вод, очистки питьевой воды и т. д.
Помимо очистки воды и сточных вод, он также используется для очистки дымовых газов.
Молекула активированного угля способна адсорбировать диоксины и фураны.

Активированные угли представляют собой углеродсодержащие неопасные продукты, имеющие пористую структуру и большую площадь внутренней поверхности.
Химическую структуру активированного угля можно определить как неочищенную форму графита со случайной или аморфной структурой.
Эта аморфная структура обладает высокой пористостью в широком диапазоне размеров пор, от видимых до молекулярных трещин и щелей.
Активированный уголь представляет собой высокопористый адсорбирующий материал с большой площадью поверхности и преимущественно аморфной структурой.
Активированный уголь состоит в основном из ароматических конфигураций атомов углерода, соединенных случайными поперечными связями.

Активированный уголь отличается от другой формы угольного графита тем, что активированный уголь имеет слои или группы атомов, которые уложены неравномерно и беспорядочно.
Степень порядка варьируется в зависимости от исходного сырья и термической истории.
Графитовые пластинки в активированном паром угле несколько упорядочены, в то время как в химически активированной древесине обнаруживаются более аморфные ароматические структуры.
Рандомизированное склеивание создает высокопористую структуру с многочисленными трещинами, щелями и пустотами между углеродными слоями.

Молекулярный размер, пористость и, как следствие, огромная площадь внутренней поверхности активированного угля делают этот материал чрезвычайно эффективным для адсорбции широкого спектра примесей как из жидкостей, так и из газов.
Сорбенты с активированным углем предназначены для конкретных применений, в основном на основе требований к размеру пор и объему пор.
Пористость и другие параметры контролируются выбором сырья, условиями процесса активации и этапами постобработки.
Активированный уголь представляет собой гранулированный материал, получаемый в основном путем обжига древесного угля из скорлупы кокосовых орехов или угля при температуре от 800 до 1000°C для его «активации».
Загрязнения удаляются кислотной промывкой.

Обычно активированный уголь имеет размер пор от 500 до 1000 нм и площадь поверхности около 1000 м2/грамм.
Гораздо более чистая форма активированного угля производится путем пиролиза полимерных шариков.
Активированный уголь, также известный как активированный уголь, представляет собой форму угля, обработанного так, чтобы он имел небольшие поры малого объема, которые увеличивают площадь поверхности, доступную для адсорбции или химических реакций.
Активированный уголь имеет высокую степень микропористости.
Активированный уголь обычно получают из древесного угля.

Когда активированный уголь получают из угля, его называют активированным углем.
Активированный кокс получают из кокса.
Поэтому можно сказать, что активированный уголь, активированный уголь, активированный кокс, активированный уголь выполняют ту же функцию.
Активированный уголь используется в качестве адсорбента в разделительной и очистной промышленности.
Активированные угли имеют микропористую гомогенную структуру с большой площадью поверхности и обладают радиационной устойчивостью.
Активированный уголь представляет собой углеродный материал с большой удельной поверхностью и способностью к обесцвечиванию. В 19 веке люди применяли сахар, вино и воду для обесцвечивания, удаления вкуса и очистки.

Костяной уголь используется для фильтрации воды уже более 100 лет.
Во время Первой мировой войны активированный уголь начали производить в качестве противогазов.
К 20 веку, 90 годам, активированный уголь также получил широкое применение в очистке сточных вод, восстановлении концентрации органических растворителей, очистке воздуха и других областях, таких как защита окружающей среды и добыча золота.
Углеродный материал, остающийся после карбонизации органического вещества при температуре от 600 до 700 °С, обладает способностью быть активным или активированным.
Однако эти углеродные материалы могут прочно адсорбировать некоторые газообразные углеводороды и другие вещества, снижая их активационную способность, необходимо повышать температуру карбонизации выше критической температуры образования активированного угля.

Так что эти адсорбированные газообразные вещества разлагаются и отделяются. Затем примените водяной пар и углекислый газ для активации, чтобы улучшить активационную способность для промышленных применений.
Активированные угли представляют собой внутренне пористые микрокристаллические неграфитовые формы углерода.
Активированные угли обладают большой площадью поверхности ( ～ 1000 м2/г) и объемами пор, что делает их полезными для применения в устройствах накопления энергии, катализе и для удаления примесей из газов и жидкостей.
Активированный уголь был модифицирован бис(2-этилгексил)фосфатом и хорошо подходит для удаления ионов металлов из воды.

 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ:

Активированный уголь используется при хранении метана и водорода, очистке воздуха, емкостной деионизации, сверхемкостной колебательной адсорбции, восстановлении растворителей, декофеинизации, очистке золота, извлечении металлов, очистке воды, медицине, очистке сточных вод, воздушных фильтрах в респираторах, фильтрах в сжатом воздухе, зубах отбеливание, производство хлористого водорода, пищевая электроника и многие другие применения.

-Промышленный:

Одним из основных промышленных применений является использование активированного угля при отделке металлов для очистки гальванических растворов.
Например, активированный уголь является основным методом очистки для удаления органических примесей из растворов для блестящего никелирования.
В гальванические растворы добавляют различные органические химикаты для улучшения их качества осаждения и улучшения таких свойств, как яркость, гладкость, пластичность и т. д.
Благодаря прохождению постоянного тока и электролитических реакций анодного окисления и катодного восстановления органические добавки образуют в растворе нежелательные продукты распада.
Их чрезмерное накопление может отрицательно сказаться на качестве покрытия и физических свойствах наплавленного металла.
Обработка активированным углем удаляет такие примеси и восстанавливает характеристики покрытия до желаемого уровня.

-Медицинский:

Основная статья: Активированный уголь (лекарство)

-Активированный уголь для медицинских целей:

Активированный уголь используется для лечения отравлений и передозировок после перорального приема внутрь.
Таблетки или капсулы с активированным углем используются во многих странах в качестве отпускаемого без рецепта лекарства для лечения диареи, несварения желудка и метеоризма.
Однако активированный уголь не оказывает действия на кишечные газы и диарею и, как правило, неэффективен с медицинской точки зрения, если отравление произошло в результате приема внутрь разъедающих агентов, борной кислоты, нефтепродуктов, и особенно неэффективен при отравлениях сильными кислотами или основаниями, цианидом, железом. , литий, мышьяк, метанол, этанол или этиленгликоль.[10] Активированный уголь не предотвратит всасывание этих химических веществ в организм человека.
Неправильное применение приводит к легочной аспирации, которая иногда может привести к летальному исходу, если не начать немедленное лечение.

-Аналитическая химия:

Активированный уголь в сочетании с целитом в соотношении 50 % по массе используется в качестве неподвижной фазы при хроматографическом разделении углеводов (моно-, ди-, трисахаридов) при низком давлении с использованием растворов этанола (5–50 %) в качестве подвижной фазы в аналитические или препаративные протоколы.
Активированный уголь полезен для экстракции прямых пероральных антикоагулянтов (ПОАК), таких как дабигатран, апиксабан, ривароксабан и эдоксабан, из образцов плазмы крови.
Для этой цели он был превращен в «мини-таблетки», каждая из которых содержит 5 мг активированного угля для обработки 1 мл образцов ПОАЦ.
Поскольку этот активированный уголь не влияет на факторы свертывания крови, гепарин или большинство других антикоагулянтов, это позволяет анализировать образец плазмы на наличие аномалий, на которые в противном случае влияют ПОАК.

-Относящийся к окружающей среде:

Активированный уголь обычно используется в системах фильтрации воды.
На этом рисунке активированный уголь находится на четвертом уровне (считая снизу).
Углеродная адсорбция имеет множество применений для удаления загрязняющих веществ из воздуха или водных потоков как в полевых условиях, так и в промышленных процессах, таких как:

-Уборка разливов
- восстановление грунтовых вод
-Фильтрация питьевой воды
-Очистка воздуха
- Улавливание летучих органических соединений при покраске, химчистке, заправке бензином и других процессах.
- Извлечение летучих органических соединений (системы регенерации растворителей, SRU) из гибкой упаковки, переработки, нанесения покрытий и других процессов.

Во время раннего внедрения Закона о безопасной питьевой воде 1974 года в США официальные лица Агентства по охране окружающей среды разработали правило, которое предлагало требовать, чтобы в системах очистки питьевой воды использовался гранулированный активированный уголь.
Из-за своей высокой стоимости так называемое правило GAC встретило сильное сопротивление по всей стране со стороны отрасли водоснабжения, включая крупнейшие водоканалы Калифорнии. Таким образом, агентство отменило это правило.
Фильтрация активированным углем является эффективным методом очистки воды благодаря своей многофункциональности.
Существуют определенные типы методов и оборудования для фильтрации с активированным углем, которые указаны в зависимости от вовлеченных загрязняющих веществ.
Активированный уголь также используется для измерения концентрации радона в воздухе.

-Сельскохозяйственный:

Активированный уголь (древесный уголь) является разрешенным веществом, используемым органическими фермерами как в животноводстве, так и в виноделии.
В животноводстве активированный уголь используется в качестве пестицида, кормовой добавки, технологической добавки, несельскохозяйственного ингредиента и дезинфицирующего средства.
В органическом виноделии разрешено использовать активированный уголь в качестве технологического агента для адсорбции пигментов коричневого цвета из концентратов белого винограда.
Активированный уголь иногда используется в качестве биоугля.

- Очистка дистиллированных алкогольных напитков:

Фильтры с активированным углем (фильтры АС) можно использовать для фильтрации водки и виски от органических примесей, которые могут повлиять на цвет, вкус и запах.
Пропускание органически нечистой водки через фильтр с активированным углем при соответствующей скорости потока приведет к получению водки с идентичным содержанием спирта и значительно повышенной органической чистотой, судя по запаху и вкусу.

- Хранение топлива:

Проводятся исследования, проверяющие способность различных активированных углей удерживать природный газ и газообразный водород.
Пористый материал действует как губка для различных типов газов.
Газ притягивается к углеродному материалу силами Ван-дер-Ваальса.
Некоторым атомам углерода удалось достичь энергии связи 5–10 кДж на моль.
Затем газ может быть десорбирован при воздействии более высоких температур и либо сожжен для совершения работы, либо, в случае газообразного водорода, извлечен для использования в водородном топливном элементе.
Хранение газа в активированных углях является привлекательным методом хранения газа, поскольку газ можно хранить в среде с низким давлением, малой массой и малым объемом, что было бы гораздо более целесообразным, чем громоздкие бортовые баллоны под давлением в транспортных средствах.

-Очистка газа:

Фильтры с активированным углем обычно используются при очистке сжатого воздуха и газов для удаления паров масла, запаха и других углеводородов из воздуха.
В наиболее распространенных конструкциях используется принцип одноступенчатой или двухступенчатой фильтрации, при котором активированный уголь внедряется внутрь фильтрующего материала.
Фильтры с активированным углем используются для удержания радиоактивных газов в воздухе, отсасываемом из конденсатора турбины ядерного реактора с кипящей водой.
Большие слои древесного угля поглощают эти газы и удерживают их, в то время как они быстро распадаются на нерадиоактивные твердые частицы.
Твердые частицы задерживаются в частицах древесного угля, а отфильтрованный воздух проходит через них.

-Химическая очистка:

Активированный уголь обычно используется в лабораторных масштабах для очистки растворов органических молекул, содержащих нежелательные окрашенные органические примеси.
Фильтрация через активированный уголь используется в крупномасштабных тонких химических и фармацевтических процессах с той же целью.
Уголь либо смешивают с раствором, затем отфильтровывают, либо иммобилизуют на фильтре.

- Очистка от ртути:

Активированный уголь, часто обогащенный серой или йодом, широко используется для улавливания выбросов ртути с угольных электростанций, медицинских мусоросжигательных заводов и природного газа на устье скважины.
Однако, несмотря на свою эффективность, активированный уголь дорог в использовании.
Поскольку активированный уголь часто не перерабатывается, насыщенный ртутью активированный уголь представляет собой дилемму утилизации.
Проблема утилизации активированного угля, содержащего ртуть, не уникальна для Соединенных Штатов.
В Нидерландах эта ртуть в основном рекуперируется, а активированный уголь утилизируется путем полного сжигания с образованием двуокиси углерода (CO2).

-Пищевая добавка:

Активированный пищевой уголь стал пищевой тенденцией в 2016 году, поскольку его использовали в качестве добавки для придания «слегка дымного» вкуса и темного цвета продуктам, включая хот-доги, мороженое, основы для пиццы и рогалики.
Людям, принимающим лекарства, в том числе противозачаточные таблетки и антидепрессанты, рекомендуется избегать новых продуктов или напитков, в которых используется краситель с активированным углем, так как это может сделать лекарство неэффективным.

-Уход за кожей:

Адсорбирующие свойства активированного угля сделали его популярной добавкой во многих продуктах по уходу за кожей.
Такие продукты, как мыло с активированным углем, маски и скрабы для лица с активированным углем, сочетают в себе адсорбционную способность угля и очищающую способность мыла.

 

ВИДЫ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ:

-Гранулированный активированный уголь
-Пеллетированный активированный уголь
-Порошок активированного угля
- Импрегнированный активированный уголь
-Каталитический активированный уголь

 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ:

-Активированный уголь широко используется в сахаре, глюкозе, карамели, масле, фруктовых соках и винных напитках для обесцвечивания, удаления коллоидных веществ и очистки воды.
-Активированный уголь используется для КЦА разделения воздуха и подготовки азота;
-Активированный уголь в основном используется в китайских или западных оригинальных препаратах в фармацевтической промышленности;
-Активированный уголь подходит для обесцвечивания и дезодорации в пивоваренной промышленности, производстве пищевого масла и пищевых добавок со специальной способностью обесцвечивать карамель и патоку.
-Активированный уголь можно использовать для десульфурации, очистки воды, воздуха, восстановления растворителей, абсорбции и в качестве носителя катализатора;
-Активированный уголь можно использовать в газе, коксовом газе, природном газе, двуокиси углерода и конверсионном газе для удаления сероводорода.
-Активированный уголь в основном используется для дезодорации, дехлорирования и обесцвечивания жидкости в продуктах питания, напитках, фармацевтических препаратах и питьевой воде высокой чистоты; а также широко используется в химической промышленности для извлечения растворителей и разделения газов.
-Активированный уголь широко используется для предварительной обработки технической и бытовой воды, а также для глубокой очистки химических веществ, печати и окрашивания, электроники, коксования, защиты окружающей среды и других промышленных сточных вод.
-Активированный уголь широко используется при переработке органических растворителей, включая толуол, ксилол, эфир, этанол, ацетон, бензин, трихлорпропан и четыреххлористый углерод.
-Для поглощения газов, жидких вредных веществ, удаления различных органических паров и фильтрации вредных газов и запахов воздуха.

 

ПРИМЕНЕНИЕ:

- Удаление летучих органических соединений, таких как бензол, ТХЭ и ПХЭ.
-Сероводород (HS) и удаление отработанных газов
- Импрегнированный активированный уголь, используемый в качестве ингибитора бактерий в фильтрах для питьевой воды.
- Удаление соединений, вызывающих вкус и запах, таких как MIB и геосмин
-Восстановление золота
- Удаление хлора и хлорамина

 

ЧТО ДЕЛАЕТ АКТИВИРОВАННЫЙ УГОЛЬ?

Активированный уголь притягивает и удерживает органические химические вещества из паров и потоков жидкости, очищая их от нежелательных химических веществ.
Активированный уголь не обладает большой емкостью для этих химикатов, но очень экономичен для обработки больших объемов воздуха или воды для удаления разбавленных концентраций загрязнения.
Для лучшего понимания, когда люди проглатывают химические вещества или испытывают пищевое отравление, им рекомендуют выпить небольшое количество активированного угля, чтобы впитать и удалить яды.

 

КАК ПРОИЗВОДИТ АКТИВИРОВАННЫЙ УГОЛЬ?

Есть два разных способа сделать активированный уголь, но в этой статье мы предоставим вам более эффективный способ, который позволит создать более качественный и чистый активированный уголь.
Активированный уголь получают, помещая его в резервуар без кислорода и подвергая его воздействию чрезвычайно высоких температур, 600-900 градусов Цельсия.
После этого углерод подвергается воздействию различных химических веществ, обычно аргона и азота, и снова помещается в резервуар и перегревается от 600 до 1200 градусов по Цельсию.
Во второй раз, когда уголь помещают в нагреватель, он подвергается воздействию пара и кислорода.
Благодаря этому процессу создается пористая структура, и полезная площадь поверхности углерода значительно увеличивается.

 

ФУНКЦИИ:

-Очень большая площадь поверхности, характеризующаяся большой долей микропор
-Высокая твердость с низким пылеобразованием
-Отличная чистота, при этом большинство продуктов имеют содержание золы не более 3-5%.
-Возобновляемое и зеленое сырье.
-Постоянная плотность
-Твердые материалы с минимальным образованием пыли.
-Относительно низкая плотность
-Возобновляемый источник сырья

 

ХАРАКТЕРИСТИКИ:

-Площадь поверхности:

Площадь поверхности активированного угля колеблется в пределах 500-2000 м2/г.
То есть всего 3 грамма активированного угля могут иметь площадь поверхности размером с футбольное поле.
Площадь поверхности углеродсодержащих материалов может быть увеличена в процессе активации.

-Общий объем пор (TPV):

TPV относится к общему объему пространства, созданного порами в активированном угле.
Эффективность активированного угля возрастает по мере увеличения общего объема пор и выражается в мл/г.

-Распределение объема пор:

Свойство активированного угля измеряется распределением размера пор.
Для обесцвечивания требуется активированный уголь с высоким коэффициентом дисперсии.

 

СОСТАВ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ:

Структура активированного угля долгое время была предметом споров.

 

ИЗ ЧЕГО ПРОИЗВОДИТ АКТИВИРОВАННЫЙ УГОЛЬ?

Активированный уголь (активированный уголь) может изготавливаться из многих веществ с высоким содержанием углерода, таких как уголь, скорлупа кокосовых орехов и древесина.
Сырье оказывает очень большое влияние на характеристики и производительность активированного угля.

ПРОИЗВОДСТВО:

Активированный уголь — это уголь, полученный из углеродсодержащих исходных материалов, таких как бамбук, кокосовая шелуха, ивовый торф, древесина, кокосовое волокно, бурый уголь, каменный уголь и нефтяной пек.
Активированный уголь может быть получен (активирован) одним из следующих процессов:

-Физическая активация:

Исходный материал превращается в активированный уголь с использованием горячих газов.
Затем вводят воздух для сжигания газов, создавая градуированную, просеянную и обеспыленную форму активированного угля.
Обычно это делается с помощью одного или нескольких из следующих процессов:

-Карбонизация:

Материал с содержанием углерода подвергается пиролизу при температурах в диапазоне 600–900 °C, обычно в инертной атмосфере с такими газами, как аргон или азот.

-Активация/окисление:

Сырье или карбонизированный материал подвергают воздействию окислительной атмосферы (кислорода или пара) при температуре выше 250 °С, обычно в диапазоне температур 600–1200 °С.
Активацию проводят путем нагревания образца в течение 1 ч в муфельной печи при 450 °С в присутствии воздуха.

-Химическая активация:

Углеродный материал пропитан определенными химическими веществами.
Химическое вещество обычно представляет собой кислоту, сильное основание или соль (фосфорная кислота 25 %, гидроксид калия 5 %, гидроксид натрия 5 %, хлорид кальция 25 % и хлорид цинка 25 %).
Затем активированный уголь подвергают воздействию высоких температур (250–600 °C).
Активированный уголь считается, что температура активирует уголь на этом этапе, заставляя материал открываться и иметь больше микроскопических пор.
Химическая активация предпочтительнее физической активации из-за более низких температур, лучшей консистенции качества и более короткого времени, необходимого для активации материала.

 

КЛАССИФИКАЦИЯ:

Активированные угли представляют собой сложные продукты, которые трудно классифицировать на основе их поведения, характеристик поверхности и других основных критериев.
Однако для общих целей проводится некоторая широкая классификация в зависимости от их размера, методов приготовления и промышленного применения.

-Порошок активированного угля:

Обычно активированный уголь (R 1) производят в виде порошков или мелких гранул размером менее 1,0 мм со средним диаметром от 0,15 до 0,25 мм.
Таким образом, они имеют большое отношение поверхности к объему при малом расстоянии диффузии.
Активированный уголь (R 1) определяется как частицы активированного угля, удерживаемые на сите 50 меш (0,297 мм).
Порошкообразный активированный уголь (PAC) является более мелким материалом. PAC состоит из измельченных или размолотых углеродных частиц, 95–100% которых проходят через специальное сито.

-Гранулированный активированный уголь:

Активированный уголь имеет относительно больший размер частиц по сравнению с порошкообразным активированным углем и, следовательно, имеет меньшую внешнюю поверхность.
Таким образом, важным фактором является диффузия адсорбата.
Активированные угли подходят для адсорбции газов и паров, так как газообразные вещества быстро диффундируют.
Активированные угли используются для фильтрации воздуха и водоподготовки, а также для общей дезодорации и разделения компонентов в проточных системах и бассейнах с быстрым смешиванием.
Активированный уголь можно получить как в гранулированном, так и в экструдированном виде.
Активированный уголь имеет такие размеры, как 8×20, 20×40 или 8×30 для применений в жидкой фазе и 4×6, 4×8 или 4×10 для применений в паровой фазе.

-Экструдированный активированный уголь (EAC):

Экструдированный активированный уголь (EAC) сочетает в себе порошкообразный активированный уголь со связующим, которые сплавляются вместе и выдавливаются в блок активированного угля цилиндрической формы диаметром от 0,8 до 130 мм.
Они в основном используются для газовой фазы из-за низкого перепада давления, высокой механической прочности и низкого содержания пыли.

- Шариковый активированный уголь (BAC):

Шариковый активированный уголь (ВАУ) производится из нефтяного пека и поставляется диаметром примерно от 0,35 до 0,80 мм.
Подобно EAC, активированный уголь также известен своим низким перепадом давления, высокой механической прочностью и низким содержанием пыли, но с меньшим размером зерна.
Его сферическая форма делает его предпочтительным для применений с псевдоожиженным слоем, таких как фильтрация воды.

-Углерод с полимерным покрытием:

Это процесс, при котором пористый углерод может быть покрыт биосовместимым полимером, чтобы получить гладкое и проницаемое покрытие, не блокируя поры.
Полученный уголь полезен для гемоперфузии.
Гемоперфузия — метод лечения, при котором большие объемы крови пациента пропускают через адсорбирующее вещество с целью удаления из крови токсических веществ.

 

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:

Активированный уголь представляет собой черный пористый материал без запаха, форма зерен которого варьируется от цилиндрических крупных частиц до мелких частиц порошка.
Диаметр частиц обычно составляет 1-6 мм, длина примерно от 0,7 до 4 раз больше диаметра, или частицы имеют неправильную форму с размером частиц от 6 до 120 меш.
Активированный уголь не имеет запаха и вкуса, нерастворим в воде и органических растворителях.
Плотность упаковки составляет около 0,3-0,6 г/мл, объем микропор составляет около 0,6-0,8 мл/г, а удельная поверхность составляет около 500-1500 м2/г.
Активированный уголь обладает сильной абсорбционной силой на органическом полимерном материале, поэтому обладает высокой способностью удаления микроэлементов, пигментов, пахучих веществ в жидкой фазе.
Наиболее подходящее значение pH составляет 4,0–4,8, оптимальная температура составляет 60–70 ℃ .

 

ХАРАКТЕРИСТИКИ:

Грамм активированного угля может иметь площадь поверхности более 500 м2 (5400 кв. футов), при этом легко достижимо 3000 м2 (32000 кв. футов).
Углеродные аэрогели, хотя и более дорогие, имеют еще большую площадь поверхности и используются в специальных целях.
Под электронным микроскопом выявляются структуры активированного угля с большой площадью поверхности.
Отдельные частицы сильно извиты и обладают различной пористостью; может быть много областей, где плоские поверхности графитоподобного материала идут параллельно друг другу, разделенные всего несколькими нанометрами или около того.
Эти микропоры обеспечивают превосходные условия для адсорбции, поскольку адсорбирующий материал может одновременно взаимодействовать со многими поверхностями.
Испытания адсорбционных свойств обычно проводятся с газообразным азотом при 77 К в высоком вакууме, но в повседневных условиях активированный уголь вполне способен производить эквивалент, адсорбируя из окружающей среды, жидкую воду из пара при 100 ° C (212 ° F). и давление 1/10000 атмосферы.

Физически активированный уголь связывает материалы за счет силы Ван-дер-Ваальса или дисперсионной силы Лондона.
Активированный уголь плохо связывается с некоторыми химическими веществами, включая спирты, диолы, сильные кислоты и основания, металлы и большинство неорганических веществ, таких как литий, натрий, железо, свинец, мышьяк, фтор и борная кислота.
Активированный уголь очень хорошо адсорбирует йод.
Емкость по йоду, мг/г, может использоваться как показатель общей площади поверхности.

Угарный газ плохо поглощается активированным углем.
Это должно вызывать особую озабоченность у тех, кто использует этот материал в фильтрах для респираторов, вытяжных шкафах или других системах контроля загазованности, поскольку газ не обнаруживается органами чувств человека, токсичен для метаболизма и нейротоксичен.
Обширные списки распространенных промышленных и сельскохозяйственных газов, адсорбируемых активированным углем, можно найти в Интернете.
Активированный уголь можно использовать в качестве основы для нанесения различных химикатов для улучшения адсорбционной способности некоторых неорганических (и проблематичных органических) соединений, таких как сероводород (H2S), аммиак (NH3), формальдегид (HCOH), ртуть (Hg). и радиоактивный йод-131(131I).
Это свойство известно как хемосорбция.

-Йодное число:

Многие атомы углерода предпочтительно адсорбируют небольшие молекулы.
Йодное число является наиболее фундаментальным параметром, используемым для характеристики эффективности активированного угля.
Активированный уголь является мерой уровня активности (более высокое число указывает на более высокую степень активации), часто указывается в мг/г (типичный диапазон 500–1200 мг/г).
Активированный уголь представляет собой меру содержания микропор активированного угля (от 0 до 20 Å или до 2 нм) путем адсорбции йода из раствора.
Активированный уголь соответствует площади поверхности угля от 900 до 1100 м2/г.
Активированный уголь является стандартной мерой для жидкофазных применений.
Йодное число определяется как миллиграммы йода, адсорбированного одним граммом углерода, когда концентрация йода в остаточном фильтрате составляет 0,02 нормальной концентрации (т.е. 0,02 н).
По сути, йодное число является мерой йода, адсорбированного в порах, и, как таковое, является показателем объема пор, доступного в представляющем интерес активированном угле.
Как правило, уголь для очистки воды имеет йодное число в диапазоне от 600 до 1100. Часто этот параметр используется для определения степени истощения используемого угля.
Однако к этой практике следует относиться с осторожностью, поскольку химическое взаимодействие с адсорбатом может повлиять на поглощение йода, что приведет к ложным результатам.
Таким образом, использование йодного числа в качестве меры степени истощения угольного слоя может быть рекомендовано только в том случае, если было показано, что он не вступает в химическое взаимодействие с адсорбатами и если установлена экспериментальная корреляция между йодным числом и степенью истощения. были определены для конкретного приложения.

-Количество твердости/истирания:

Активированный уголь является мерой сопротивления активированного угля истиранию.
Активированный уголь является важным индикатором активированного угля для сохранения его физической целостности и сопротивления силам трения.
Существуют большие различия в жесткости активированного угля в зависимости от сырья и уровней активности.

 

МОДИФИКАЦИЯ СВОЙСТВ И РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ:

Кислотно-основные, окислительно-восстановительные и удельные адсорбционные характеристики сильно зависят от состава поверхностных функциональных групп.
Поверхность обычного активированного угля реакционноспособна, способна к окислению кислородом воздуха и парами кислородной плазмы, а также углекислым газом и озоном.
Окисление в жидкой фазе вызывают широкий спектр реагентов (HNO3, H2O2, KMnO4).
За счет образования большого количества основных и кислотных групп на поверхности окисленного углерода по сорбционным и другим свойствам он может существенно отличаться от немодифицированных форм.
Активированный уголь может быть азотирован натуральными продуктами или полимерами или обработкой угля азотирующими реагентами.
Активированный уголь может взаимодействовать с хлором, бромом и фтором.
Поверхность активированного угля, как и других углеродных материалов, может быть фторалкилирована обработкой пероксидом (пер)фторполиэфира в жидкой фазе или широким спектром фторорганических веществ методом CVD.

Такие материалы сочетают в себе высокую гидрофобность и химическую стабильность с электро- и теплопроводностью и могут использоваться в качестве электродного материала для суперконденсаторов.
Функциональные группы сульфоновой кислоты могут быть присоединены к активированному углю с образованием «старбонов», которые можно использовать для селективного катализа этерификации жирных кислот.
Образование таких активированных углей из галогенированных предшественников дает более эффективный катализатор, который, как полагают, является результатом того, что оставшиеся галогены улучшают стабильность.
Активированный уголь Сообщается о синтезе активированного угля с химически привитыми суперкислотными центрами – CF2SO3H.
Некоторые химические свойства активированного угля объясняются наличием двойной связи поверхностно-активного углерода.
Теория адсорбции Полиани — популярный метод анализа адсорбции различных органических веществ на их поверхности.

 

СИНОНИМ:

05105_ФЛУКА
05110_ФЛУКА
05112_ФЛУКА
05113_ФЛУКА
05120_ФЛУКА
05123_ФЛУКА
101239-80-9
106907-70-4
109766-76-9
114680-00-1
115344-49-5
116788-82-0
12424-49-6
124760-06-1
12751-41-6
12768-98-8
12789-22-9
130960-03-1
131640-45-4
133136-50-2
1333-86-4
1343-03-9
137322-21-5
137906-62-8
138464-41-2
1399-57-1
147335-73-7
155660-93-8
156854-02-3
158271-80-8
159251-18-0
161551_СИАЛ
16291-96-6
16291-96-6
164973-65-3
179607-25-1
18002_РИДЕЛЬ
18002_СУПЕЛКО
18006_РИДЕЛЬ
18008_РИДЕЛЬ
18008_СИАЛ
181719-82-4
182761-22-4
186708-92-9
186708-96-3
208519-32-8
208728-20-5
208728-21-6
214540-86-0
22874_ФЛУКА
22874_СИАЛ
242233_СИАЛ
242241_СИАЛ
242268_СИАЛ
242276_СИАЛ
26837-67-2
282863_ALDRICH
282863_СИАЛ
29204_ФЛУКА
29204_СИАЛ
29238_ФЛУКА
292591_СИАЛ
2П3ВВУ3Н10