Активированный уголь - все за и против. Из чего делают активированный уголь? Активированный уголь

Активированный уголь - это вещество, получаемое в промышленности из органического сырья (чаще всего из древесины, реже из торфа и костей животных). Рассмотрим подробнее, как получают активированный уголь.

Как активируют уголь в промышленности

Сначала сырье, которое станет впоследствии активированным углем, поддается реакции карбонизации. Этот процесс представляет собой обжиг под воздействием высоких температур в инертной атмосфере и при отсутствии кислорода. Но полученный после этого карбонизат еще не обладает полезными свойствами активированного угля, так как количество пор в нем еще небольшое. Такое сырье также подвергается процессу активации.

При активации угля в промышленных условиях используют в основном каменный или бурый уголь, древесину или скорлупу кокосовых орехов.

Процесс активирования угля

Обожженный карбонизат или уголь может подвергаться обработке специальными соединениями химического происхождения либо горячим водяным паром.

Как активируют активированный уголь? Для активации угля используют пар. Рассмотрим этот процесс подробнее.

1. В контролируемой среде карбонизат обрабатывают водой при высоком давлении и температурах от 800 до 1000 °С. В процессе такой обработки на поверхности угля происходит химическая реакция, открываются ранее закрытые углеродные поры. Таким образом многократно увеличивается площадь внутренней поверхности угля - до 1,5 тысяч кв. м из расчета на 1 грамм угля. При помощи регуляции условий можно добиться различной адсорбционной способности угля.
2. Предварительно первичный материал пропитывают химическими веществами - раствором калия карбоната либо цинка хлорида.

В процессе активации паром происходит следующая реакция:

• С + H 2 O → CO +H 2

А при избытке молекул воды может происходить и следующий процесс:

• С + 2H 2 O → CO 2 + 2H 2

Уголь может активироваться не только в безвоздушном пространстве, а также и при ограниченном доступе кислорода. При этом некоторая часть угля сгорает, создавая необходимую температуру для активации, но количество активированного угля на выходе в этом случае существенно уменьшается.

В результате активации, проведенной термохимическим способом, получается уголь с грубыми порами, который используют лишь для обесцвечивания жидкостей. А активированный уголь, полученный путем активации паром, пригоден для очистки.

Окончательная обработка угля

После основной обработки уголь остужают, а потом просеивают и сортируют. Отсеивается шлам (пылевые отходы), после чего уголь дополнительно обрабатывается так тщательно, как требуется для получения конечного результата. Его могут пропитывать разнообразными химическими соединениями (процесс импрегнирования), отмывать кислотами, после чего просушивать и дробить. Потом активированный уголь упаковывается в соответствующую промышленную тару.

При помощи водяной активации удается увеличить внутреннюю площадь угля. Это делает активированный уголь отличным сорбентом (веществом, избирательно поглощающим газы или растворенные вещества из окружающей среды). Но не вся обрабатываемая поверхность может адсорбироваться. Поры слишком малы для адсорбции (поглощения вещества поверхностным слоем твердого тела) крупных молекул. При этом увеличить размеры пор возможно, если активации подвергнуть уголь не растительного происхождения, а животного.

Активированный уголь (Carbonis activati) известен с очень древних времен. Упоминания о нем встречаются даже в древнеиндийских писаниях, где рекомендуется пропускать воду через уголь для ее очищения. Полезные качества угля были известны и древним грекам, которые очищали им не только воду, но также пиво и вино.

В Древнем Египту в XV веке до н. э. древесный уголь уже использовался в медицинских целях. В Европе адсорбирующие свойства угля были замечены только в XVIII веке. Тогда было научно установлено, что древесный уголь может поглощать газы и обесцвечивать жидкости. В следующем веке древесный уголь начали использовать во Франции для обесцвечивания сахарных сиропов.

Однако массовое промышленное производство активированного угля началось только в начале XX века. Первая партия порошкообразного угля была выпущена в 1909 году. В России активированный уголь применялся для фильтрования воды из боржомских минеральных источников.

Во время Первой мировой войны в армии ввели в эксплуатацию противогазы, в которых использовался активированный уголь, изготовленный из скорлупы кокосового ореха.

В наши дни из скорлупы кокосового ореха изготавливают активированный уголь с высокой адсорбирующей способностью. Активированный уголь представляет собой черный порошок без запаха и вкуса, не растворимый в обычных растворителях. В настоящее время существует много видов активированного угля, которые широко применяются в различных сферах жизни, в том числе и в медицине.

Препарат получают из древесины методом сухой перегонки. Для этой цели используются деревья различных пород: бук, береза, сосна, липа, дуб, ель, осина, ольха, тополь.

В соответствии с перечисленным порядком адсорбирующая способность изготовленного из данных пород деревьев угля уменьшается.

Активированный уголь можно изготовить самим. Для этого используются стволы деревьев не старше 50 лет. Древесину нужно очистить от коры, сучков и сердцевины. Приготовленные таким образом поленья сжигаются на костре до тех пор, пока не исчезнет огонь. В костре на месте древесины окажутся раскаленные угли. Обычно на таких углях выпекают картошку или готовят шашлыки.

Теперь надо выбрать из костра угли большего размера, стряхнуть с них пыль и золу и поместить в заранее приготовленную посуду, после чего плотно закрыть. Когда угли в посуде остынут, их можно вынуть и, снова очистив от угольной пыли, истолочь в ступке до не слишком мелких гранул. Затем получившуюся крупу необходимо просеять. Активированный уголь готов к употреблению.

Деревья, используемые для получения активированного угля:

Чтобы получить активированный уголь лучшего качества, нужно, достав угли из костра, поместить их в дуршлаг. После этого раскаленные угли обрабатываться паром, для чего надо подержать дуршлаг над посудой с кипящей водой. Опускать угли в воду нельзя. Когда уголь окончательно остынет, нужно истолочь его и положить на хранение.

Хранить его следует в закрытом сосуде, помещенном в сухое место, отдельно от веществ, выделяющих газы или пары. На воздухе или в месте с повышенной влажностью адсорбирующие свойства активированного угля значительно снижаются.

Изготовленный таким образом уголь можно использовать для фильтрации воды или спиртных напитков.

Благодаря своей высокой адсорбирующей способности и большой поверхностной активности активированный уголь широко применяется при лечении заболеваний. Его используют при острых отравлениях алкалоидами или солями тяжелых металлов, пищевых интоксикациях, диспепсии, метеоризме, повышенной кислотности и гиперсекреции желудочного сока, а также при инфекциях и заболеваниях ЖКТ (желудочно-кишечного тракта), сопровождающихся процессами гниения и брожения.

Практическое издание «Лечение активированным углем»

Активированный уголь имеет солидную историю и широкую сферу применения.

Многих людей интересует два вопроса: что такое активированный уголь, для чего он нужен ? Данное средство представляет собой лекарственный препарат, способствующий очищению организма. Активированный уголь знаком человеку уже более трех тысяч лет. Еще жители Древнего Рима использовали данное средство для очищения воды и вина. Гиппократ же рекомендовал применять его для очищения человеческого организма. До наших дней дошло большое количество рецептов того времени по приготовлению активированного угля для лечения разного рода заболеваний и отравлений. В истории медицины известны случаи, когда данный препарат избавлял людей от тяжелейших отравлений. Выходит даже несколько тысячелетий назад люди знали, для чего нужен активированный уголь .

Свойства активированного угля

Свойства активированного угля просто поражают своей разносторонностью . Во-первых, данное средство избавляет человеческий организм от интоксикации, вызванной не только продуктами питания, а и ядами. Во-вторых, его используют при тяжести в желудке и при проблемах с пищеварением. В-третьих, данный препарат помогает организму очиститься от шлаков и прочих вредных веществ, попадающих в организм с продуктами питания. В-четвертых, активированный уголь – отличное . В-пятых, данный препарат помогает избавиться от аллергии, дерматитов, псориаза и отеков. В-шестых, активированный уголь применяют для лечения различных заболеваний суставов, в частности от подагры. В-седьмых, активированной уголь является хорошим адсорбентом, избавляющим от похмелья. В-восьмых, препарат способен излечить от отита среднего и наружного уха. В-девятых, данное средство используется при лечении эпилепсии. И, наконец, десятое свойство активированного угля – избавление от импотенции.

Интересное в сети:

Активированный уголь. Состав

Активированный уголь состав имеет следующий мелкопористый аморфный углерод , активированный специальной обработкой. Данный компонент обладает адсорбирующими и католическими свойствами. Пористость угля по объему колеблется от 15 до 97,5 %. Таким образом, состав активированного угля достаточно прост .

Активированный уголь. Из чего делают?

Как уже было отмечено ранее, уже многие годы огромной популярностью пользуется активированный уголь. Из чего делают данный препарат ? При его производстве используются древесные и каменные угли, а также торф. Компоненты нагреваются в специальных вакуумных емкостях, а затем подвергаются специальной обработке. Теперь вы знаете, из чего делают активированный уголь .

Активированный уголь. Как применять?

Хорошо всем знакомый активированный уголь, как применять правильно знает далеко не каждый . Отечественные медики рекомендуют применять активированный уголь внутрь за несколько часов до приема пищи. Среднесуточная дозировка может составлять от 100 до 200 миллиграмм на килограмм. Дневная доза разделяется на три приема. Продолжительность лечения должна составлять от 3 до 14 дней. Через две недели курс лечения можно повторить вновь.

Похожие интересные статьи.

Из чего делают активированный уголь?

Делают активированный уголь из древесины. Для этого берут древесину определнных пород, помещают в закрытую мкость и нагревают без доступа воздуха. В результате древесина разлогаеться с выделением газов, а древесина превращается в древесный уголь. Весь этот процесс называется пиролиз.

Почему то у многих людей слово уголь вызывает ассоциации только с различными сгоревшими породами деревьев. На самом деле таблетки активированного угля изготавливают из различных материалов - это могут быть и каменный уголь, и древесина, и скорлупа орехов, в общем, различные органические материалы.

Активированный уголь изготавливают из древесного и ископаемого угля.

Есть черный активированный уголь, есть белый. Белый изготавливают из диоксида кремния. Раньше в качестве сырья использовали скорлупу кокосового ореха, в настоящее время применяют древесину березы, сосны, дуба, ели и других деревьев.

Нагревают первичный материал без кислорода до 500-1000 градусов, получается древесный уголь, каменноугольный кокс, нефтяной кокс, богатые углеродом.

Активированный уголь является одним из натуральных препаратов. Который изготавливается из определенных сортов древесины. Древесину помещают в специальную печь без доступа воздуха и нагревают до 8000 градусов, после чего после чего достают и спрессовывают в таблеточки. На прилавках аптек сравнительно недавно появился белый активированный уголь по своим свойствам он схож с черным активированным углем, только в его состав входят химические соединения.

Принципиально активированный уголь является просто сгоревшей древесиной. Только сжигают древесину в мкости без доступа кислорода, где она не может гореть в буквальном смысле этого слова, а только тлеет, так как для поддержки открытого огня нужен кислород. Древесину (например, берзы или дуба) таким образом подогревают до тысячи градусов и она превращается в древесный уголь, который богат углеродом и считается очень полезным для организма. Этот процесс называется пиролиз.

Здесь кстати говорится о том, как можно сделать активированный уголь в домашних условиях .

Активированный уголь делают путем обжага каких-то органических веществ без доступа кислорода. В результате остается практически чистый углерод пористой структуры. В принципе, любые угли - это активированный уголь. В условиях выживания самая простая рекомендация по очистке воды - это пропустить ее через растолченные угли из костра. Разница углей различной древесины в их эффективности. В нашей полосе наиболее эффективный активированный уголь получается из березы. В общепланетарном масштабе самый эффективный активированный уголь получают из скорлупы кокосовых орехов.

Активированный уголь является универсальным фильтрующим материалом для химической очистки воды.

Его можно использовать для следующих целей:

• Адсорбция вредных веществ, образующихся в результате жизнедеятельности рыб и разложения остатков корма
• Очистка воды в аквариумах-нерестовиках
• Удаление из воды лекарственных препаратов, после курса лечения рыб
• Удаление озона, хлора, перманганата
• Устранение цветности воды
• Удаление органики и запаха
• Очистка свежей воды для наполнения аквариума

В аквариумистике используют гранулированный активированный уголь, полученный после соответствующей обработки березового или букового угля. Он бывает в продаже в аптеках, а также прилагается к приборам для очистки водопроводной воды. Гранулы имеют громадное количество мельчайших канальчиков, образующих в сумме огромную поверхность, что обеспечивает хорошую поглощающую способность угля. Для сравнения: если компактный кубик из гранита весом 1 г имеет поверхность 4 кв. см, то такой же по размерам кусочек активированного угля может иметь поверхность от 5 до 50 кв.м/г. Сорта хорошо активированного угля обладают рабочей поверхностью от 800 до 1000 кв.м/г. Но его поры, как правило, тупиковые, не могут в полной мере вентилироваться водой и постепенно забиваются взвесью.

При оценке поверхности угля важна не только его активная поверхность. Чем крупнее отдельное зерно, тем хуже будут использоваться его внутренние поры и тем сильнее влияют отложения на поверхности. Они закрывают зерно активированного угля и делают непригодными расположенные внутри них и доступные лишь через поры активные площади.

Поэтому размер и плотность угля необходимо подбирать, исходя из условий, в которых тот будет использоваться. При относительно слабом напоре, имеющем место в аквариуме, рекомендуется плотный уголь с малой зернистостью. Если же структура угля рыхлая, взаимным измельчением угольных гранул его можно легко превратить в порошок. При этом он в принципе утрачивает эффективность. Kроме того, порошкообразный уголь может подхватываться водным потоком и если нет последующей механической очистки воды, то он во взвешенном состоянии попадет в аквариум.

Ни в коем случае нельзя заполнять фильтры углём, предназначенным для технических целей. Он содержит вещества, ядовитые для рыб, а также характерен высоким содержанием калия и фосфорной кислоты, сильно влияющих на рН и dH воды.

Угольные фильтры используют для удаления из воды красящих веществ, растворенных в воде медикаментов, хлора, озона и части растворенных органических веществ. Проходящая через него вода должна обязательно предварительно пройти механический фильтр. Иначе мельчайшие взвеси быстро закупорят канальчики гранул и полезное действие угля быстро сведётся к нулю. Перед закладкой угля в фильтр (удобно в сетке из синтетической ткани) можно его некоторое время прокипятить в воде, чтобы удалить воздух из канальчиков, а затем промыть струей воды.

И, наконец, нужно упомянуть, что активированный уголь благодаря своей большой специфической поверхности хорошо подходит в качестве питательного грунта для биологического фильтра, но в таком случае его слишком часто нужно заменять.

Время действия угольного фильтра в литературных источниках оценивают различно. В одних рекомендуют заменять фильтры через 1-2 месяца, в других через неделю. По поводу количества закладываемого в фильтр угля мнения также различны - от 1 до 10 г на 1 л воды аквариума.

О том, что уголь потерял свои свойства по очистке воды от органики, говорит ее желтый оттенок.

Использованный уголь восстановлению не полежит.

Активированный уголь можно приобрести в аптеках и зоомагазинах.