Aktiveeritud süsinikud

Aktiivsüsi või aktiivsüsi on poorne adsorbent, mis on valmistatud süsinikku sisaldavatest orgaanilistest materjalidest. Aktiivsöe tootmise tehnoloogia on pikk protsess, mis koosneb mitmest etapist. Aktiivsöe adsorbent on väga poorse koostisega aine. Seda toodetakse mitmesugustest orgaanilistest materjalidest, milles on kivisüsi. Sageli toodetakse aktiivsüsi söest, turvast (turbakoksist), kivisöekoksist, pähklist, kookospähkli koorest, oliivi tuumadest, aprikoosist ja paljudest teistest taimedest.

Klassifikatsioon

Aktiivne adsorbent on jagatud:

• vastavalt materjali tüübile, millest valmistatakse aktiivsütt: puit, kookospähkli kest, söe jne;
• sihtkohta: katalüsaatorite selgitus-, gaasi- ja süsiniku kandjad, millel on keemiliste sorbentide omadused;
• aktiveerimise meetodil: auru ja termokeemiline meetod;
• vabanemise kujul: granuleeritud (purustatud) aktiivsüsi, pulber, vormitud aktiivsüsi, pressitud söe (silindrite kujulised graanulid) ja kangas, mis on immutatud söega.

Aktiivsüsi liigitatakse kolme pooride kategooriasse: mikropoorid (0,6 kuni 0,7 nanomeetrit), mesopoorid (1,5-100-200 nanomeetrit), makropoorid (> 100-200 nanomeetrit). Esimest ja teist tüüpi poorid loetakse aktiivsete süsinike pinna peamisteks komponentideks. Sel põhjusel on neil oluline osa söe adsorptsiooniomadustes. Mikropoorid suudavad hästi toime tulla väikeste orgaaniliste molekulide ja mesopooride - suuremate molekulide - adsorptsiooniga.

Aktiivsöe eripind sõltub pooride suurusest. Adsorbent, millel on õhemad poorid, neelub hästi, millel on isegi väike kontsentratsioon ja väike aururõhk. Suurte pooridega toimeainet iseloomustab kapillaarne kondensatsioon.

Aktiivsöe ja laia pooride spetsiifilise absorbeeriva pinna mõõtmed võimaldavad väga hästi kasutada adsorbenti, et tõhusalt puhastada erinevaid lisandeid sisaldavaid gaase ja vedelikke. Lisandite kogus, mida söe sööb, võib varieeruda väikseimatest molekulidest õlide, naftatoodete, rasvade ja kloori sisaldavate orgaaniliste ühendite molekulidega.

Aktiivsöe tootmise seadmed on laias valikus. Selleks, et saada adsorbenti, kasutati eri tüüpi ja erineva kujuga spetsiaalseid ahju. Kõige sagedamini kasutab aktiivsüsi tehas võlli, vertikaalset ja horisontaalset pöörlevat ahju, mitme riiuli ahju ja keevkihtreaktoreid.

Protsessi etapid

Söe tootmine orgaanilise päritoluga materjalidest on jagatud mitmeks etapiks. Seega hõlmab aktiivsöe tootmise tehnoloogia järgmisi järjestikuseid tegevusi:

1. Karboniseerimine. See protsess on toorainete põletamine (termiline töötlemine) õhutute inertsetes tingimustes, kasutades kõrget temperatuuri. Pärast karboniseerumist selgub, et see on kivisüsi, mis on väikese sisepinna ja väikeste mõõtmete tõttu väga vähe adsorptsiooniomadusi. Karbonaat on purustatud ja aktiveeritud, et saavutada aine eristruktuur ja adsorptsiooni märkimisväärne suurenemine.
2. Mõned sõnad eelmurdmise kohta. Pärast karboniseerimist saadud aktiivsüsi tuleb purustada. Selle esialgsed mõõtmed on 30-150 mm ja adsorbendi efektiivne aktiveerimine on selliste suurte fraktsioonide tõttu takistatud. Seetõttu purustati karbonaat põhjalikult 4-10 millimeetrise fraktsiooni suuruseks.
3. Aktiivsöe tootmisliini sisaldab aktiveerimisprotsessi, mis viiakse läbi kahe põhimeetodi abil:

• Keemiline aktiveerimine aktiivsöe valmistamiseks hõlmab selliste ainete töötlemist sooladega, mis tekitavad kõrge temperatuuri korral aktiveerivat gaasi. Aktiveerija võib olla nitraadid, sulfaadid, karbonaadid, väävelhape, fosforhape või lämmastikhape. Aktiivsöe tootmine selle meetodi abil viiakse läbi temperatuuril 200 - 650 ° C;
• Gaas-auru aktiveerimine toimub ainult range kontrolli all temperatuuril 800-1000 ° C. Oksüdeerijate rollis on aurugaasi aktiveerimisel veeaur ja süsinikdioksiid. Auru ja süsiniku koostoimet kiirendavad leelismetalli oksiidid ja karbonaadid. Seda arvesse võttes lisatakse neid perioodiliselt algmaterjalile väikestes annustes. Vaskühendeid kasutatakse ka katalüsaatoritena. Aktiivsöe saamine karbonisaadist auru-gaasitehnika abil võimaldab saada võimsa adsorbendi, mille pindala on maksimaalselt 1500 m2 süsiniku grammi kohta. Tõsi, imendumiseks ei saa kasutada kogu piirkonda, sest adsorbeeritud aine suured molekulid ei satu väikestesse pooridesse.

Aktiivsöe kasutamine

Rakendamine aktiivsöe tootmisel muutub iga päev hoogsamaks. Söe adsorptsioonivõime võimaldab puhastada ja tõhusalt reovesi ja heitgaase. Lisaks on see peamine radioaktiivsete gaaside ja vete adsorbent tuumaelektrijaamades.

Samuti on aktiivsüsi leidnud rakendust sellistes valdkondades nagu:

• Protsessi ja joogivee adsorptsioon;
• Kasutamine keemiatööstuses;
• Lahustite taaskasutamine (tooraine osa või energia tagastamine samal tehnoloogilisel protseduuril);
• Aktiivsöe kasutamine meditsiinilistel eesmärkidel. Vere ja kogu keha puhastamine bakteritest, mürgistest ainetest;
• Kulla kaevandamiseks;
• Kosmeetikatoode naha kergendamiseks näol;
• Toidu lisaaine mürgistusega;
• Kaalulangus ja dieet (ekspertide soovituseta).

Kui teil on vaja osta aktiivsüsi, et filtreerida Venemaa toodangut, saate selle saamiseks ühendust võtta spetsialiseeritud kauplustega või osta interneti kaudu.

Aktiivsüsi

Aktiivsüsi või karboaktivaator on väikeste pooridega peidetud töödeldud söe tüüp, mis suurendab kogu pinda, mis on võimeline absorbeerima või keemiliselt reageerima. Aktiveeritud asendatakse mõnikord sõnaga aktiivne.

Kõrge mikropoorsuse tõttu on ainult üks gramm aktiivsöe aktiivset pinda üle 500 m 2, mis tekib toatemperatuuril või 0 ° C juures süsinikdioksiidi adsorptsiooniisotermide abil. pinnale, aga täiendav keemiline töötlemine suurendab ka adsorptsiooniomadusi.

Aktiivsüsi toodetakse tavaliselt söest.

Video aktiivsöest kehakaalu langetamiseks

Aktiivsöe kasutamine

Aktiivsütt kasutatakse gaasi, kulla, vee, kofeinaadi, metallide ekstraheerimiseks, veepuhastusjaamades, meditsiinis, õhufiltrites, maskides ja respiraatorites jne.

Tööstuses kasutatakse metallilise katte valdkonnas peamiselt aktiivsütt. Seda kasutatakse laialdaselt galvaniseerimises. Näiteks puhastuslahus orgaanilisest lisandist geniaalse nikliga katmiseks. Paljud orgaanilised kemikaalid lisatakse elektrolüüsivahenditele, et parandada nende ladustamist, samuti parandada selliseid omadusi nagu heledus, siledus, plastsus jne. Anoodse oksüdatsiooni ja katoodilise redutseerimise alalisvoolu ja elektrolüütiliste reaktsioonide läbimisel tekitavad orgaanilised lisandid soovimatut toodet hävitamine lahuses. Nende liigne moodustumine võib kahjustada katte kvaliteeti ja töödeldud metalli füüsikalisi omadusi. Aktiivsöe kasutamine eemaldab need lisandid ja taastab lahenduste galvaniseerimisomadused soovitud tasemele.

Aktiveeritud süsinikku 50% suhtega rakuliiniga kasutatakse statsionaarse faasina, süsivesinike kromatograafilisel eraldamisel (mono-, di-, trisahhariidid) ja etanoolilahusega (5-50%) liikuva faasina analüütilistes / ettevalmistavates protokollides.

Keskkonnakaitse

Aktiivsüsi suudab eemaldada vee ja õhu reostuse nii põldudel kui ka tööstuslikes tingimustes:

• juhuslike lekete mõju kõrvaldamine;
• põhjavee taaskasutamine;
• joogivee filtreerimine;
• õhu puhastamine;
• lenduvate orgaaniliste ühendite neutraliseerimine värvimisest, keemilisest puhastamisest, kütuseülekande toimingutest jne.

2007. aastal alustas Lääne-Flandria ülikool (Belgias) festivalide veepuhastuse uurimist. Dranouteri muusikafestivalile ehitati 2008. aastal suur aktiivsöe rajatis, et kasutada seda tehnoloogiat veepuhastamiseks järgmisel festivalil järgmise 20 aasta jooksul.

Samuti kasutatakse sageli radooni kontsentratsioonide mõõtmiseks õhus aktiivsütt.

Aktiivsütt kasutatakse mürgistuse ja üleannustamise raviks suukaudsel manustamisel. Arvatakse, et see neutraliseerib mürki ja takistab selle imendumist seedetraktist. Mürgistuskahtluse korral annavad arstid aktiivsöe kohapeal või hädaabiruumis. Annus on tavaliselt 1 gramm kehakaalu kilogrammi kohta (st noorukitele või täiskasvanutele manustatakse 50-100 g), tavaliselt võetakse neid ainult üks kord, kuid sõltuvalt mürgistusest võib seda võtta rohkem kui üks kord. Mõnes olukorras kasutatakse aktiivsütt intensiivravi puhul, filtreerides vere ohtlikest ainetest hemosorptsiooni abil. Aktiivsüsi on muutunud paljude mürgistuste ja muude desinfektsioonide ravis eelistatavamaks. Praegu kasutatakse harva selliseid meetodeid nagu emeetikate võtmine või mao sisu aspireerimine.

Kuigi aktiivsüsi on kasulik ägeda mürgistuse ravis, ei ole see toksiliste ainete pikaajalisel kogunemisel sama efektiivne, näiteks pärast toksiliste herbitsiidide kasutamist.

• Toksiinide adsorptsioon söe abil, et vältida nende imendumist seedetraktist. See adsorptsioon on pöörduv, mistõttu võib protseduuri ajal lisada lahtistite (näiteks sorbitooli) tarbimist.
• See katkestab ravimite / toksiinide ja nende metaboliidi enterohepaatilise ja enteroenterilise ringluse.

Ebaõige kasutamine (nt kopsudes) võib põhjustada kopsu aspiratsiooni, mis võib mõnikord olla surmav, kui seda ei ravita. Aktiivsöe kasutamine on vastunäidustatud hapete, leeliste või naftatoodetega mürgitamise korral.

Esmaabiks on aktiivsüsi tablettide ja kapslite kujul.

Aktiivsöe vastuvõtmine alkoholi tarbimisele vähendab etanooli imendumist veres.

5 kuni 15 mg süsi kilogrammi keha kohta, mis võetakse samaaegselt 170 ml puhta etanooliga (

350 ml viina või 3 l heledat õlut) vähendavad alkoholi sisaldust veres. Siiski on juba läbi viidud katsed, mis näitavad, et see nii ei ole, ja alkoholi kontsentratsioon veres, vastupidi, suureneb aktiivsöe kasutamisest.

Söe sisaldavaid küpsiseid müüdi Inglismaal 19. sajandi alguses, esialgu kui puhitus- ja kõhuprobleemide parandamiseks.

Aktiivsöe tablette või kapsleid kasutatakse paljudes riikides ning need väljastatakse apteekides ilma retseptita, nagu vahend kõhulahtisuse, maoärrituse ja distentsiooni raviks. Seda kasutatakse ka kõhulahtisuse vältimiseks irinotekaani saavatel vähihaigetel. Söe kasutamine võib häirida teatud ravimite imendumist, mis toob kaasa meditsiiniliste testide ebausaldusväärsed tulemused (näiteks peidetud veri). Samuti müüakse aktiivsütt sisaldavad loomasöödad.

Uuringud on läbi viidud erinevat tüüpi aktiivsöe suhtes, määrates nende võime säilitada maagaasi ja vesinikku. Poorne materjal, töötab nagu käsna eri tüüpi gaasidele. Gaas meelitatakse söe pinnale van der Waals'i jõu toimel. Mõned söetüübid võivad mahutada kuni 5-10kJ mooli. Seejärel saab gaasi desorbeerida, söe kuumutamisega ja energiaga põlemisel või vesiniku puhul taaskasutataval vesinikkütuse kambris kasutamiseks.

Aktiivsöe kasutamine on hea ladustamismeetod, sest gaasi saab koguda madalal rõhul ja võtta väiksema mahu ja massiga võrreldes suure surve all olevate balloonidega. USA energeetikaministeerium on kindlaks määranud konkreetsed eesmärgid, mis tuleb saavutada nano-poorse süsiniku materjalide uurimise ja arendamise valdkonnas. Praegu ei ole kõiki neid eesmärke võimalik saavutada, kuid mitmed institutsioonid jätkavad selles valdkonnas tööd.

Aktiivsöefiltreid kasutatakse tavaliselt õlide aurude, lõhnade või muude süsivesinike õhu ja gaaside puhastamiseks. Kõige sagedamini on filtrid konstrueeritud vastavalt 1- ja 2-astmelise puhastamise põhimõttele, milles aktiivsüsi on filtri keskkonnas. Aktiivsöe kasutatakse ka kosmosekostüümide esmases elusüsteemides. Aktiivsöega filtreid kasutatakse radioaktiivsete gaaside kogumiseks alates reaktorites olevast keemistemperatuurist veekondensaatoritega. Kondensaatoritest eralduv õhk sisaldab radioaktiivsete gaaside jälgi. Suured aktiivsöe pallid adsorbeerivad neid gaase ja säilitavad neid seni, kuni nad lagunevad mitte-radioaktiivseteks tahketeks osadeks. Seega läbib filtreeritud õhk filtri ja tahked osakesed jäävad sellesse.

Aktiivsüsi, mida tavaliselt kasutatakse orgaanilises keemias, soovimatuid lisandeid sisaldavate värbamislahenduste puhastamiseks.

Destilleeritud alkohoolsete jookide puhastamine

Aktiivsöe saab kasutada viina või viski filtreerimiseks orgaanilistest lisanditest, mis mõjutavad värvi, maitset ja lõhna. Mahepõllumajanduslikult töötlemata viina läbimine aktiivsöefiltri abil annab teatud rõhul viina samalaadse alkohoolse koostisega ja orgaaniliselt puhastatud viina, mis mõjutab positiivselt lõhna ja maitset.

Elavhõbeda eemaldamine

Aktiivsütt, mida tavaliselt immutatakse joodiga või väävliga, kasutatakse laialdaselt söeküttel töötavate elektrijaamade, krematooriumide ja maagaasiallikate elavhõbedaheitmete puhastamiseks. Sellise erisöe hind on rohkem kui 4 USA dollarit kilogrammi kohta. Samuti ei saa seda uuesti kasutada.

Adsorbeeritud elavhõbeda kasutamine

Elavhõbedaga täidetud söe kõrvaldamine on probleem. Kui aktiivsüsi sisaldab vähem kui 260 elavhõbedat, lubab föderaalne teenistus seda matta, kui see on pakendatud (näiteks söe söeks valada). Kui aga tase on üle 260, klassifitseeritakse söe elavhõbeda kõrge sisalduseni ja selle matmine on keelatud. Selline materjal, mis on nüüd ladustatud sügavates, mahajäetud kaevandustes, 1000t aastas.

Elavhõbedat sisaldava aktiivsöe kõrvaldamise probleem ei puuduta mitte ainult Ameerika Ühendriike. Madalmaades on selline elavhõbe täielikult taastatud ja aktiivsüsi põletatakse täielikult.

Aktiivsöe tootmine

Aktiivsüsi toodetakse süsinikku sisaldavatest materjalidest. Nende hulka kuuluvad: pähkel, turvas, puit, kookoskiud, ligniit, söe ja nafta rafineerimise jäägid. Seda saab saada ühel järgmistest viisidest:

1. Füüsiline reaktivatsioon: tooraine muundatakse gaaside abil aktiivsöeks. See protsess kasutab tavaliselt ühte või mitut protseduuri:
   • Karboniseerimine: süsinikku sisaldav materjal pürolüüsitakse temperatuuril 600-900 ° C ja hapniku puudumisel (tavaliselt inertses atmosfääris, gaasidega nagu argoon või lämmastik)
   • Aktiveerimine / oksüdeerimine: lähteaine või karboniseeritud materjal pannakse oksüdeerivasse gaasikeskkonda (süsinikdioksiid, hapnik või aur) temperatuuril üle 250 ° C (tavaliselt on temperatuur vahemikus 600-1200 ° C).
2. Keemiline aktiveerimine: eelneb karboniseerimisele ja immutatud lähteained teatud kemikaalidega. Sellised ained on tavaliselt happed, leelised või soolad (fosforhape, kaalium ja naatriumhüdroksiidid, kaltsiumkloriid ja 25% tsinkkloriid). Seejärel karboniseeritakse saadud materjal madalatel temperatuuridel (450-900 ° C). Arvatakse, et karboniseerimise / aktiveerimise protsessid on kõige parem teostada samaaegselt keemilise aktiveerimisega. Keemiline aktiveerimine on eelistatum kui füüsiline aktiveerimine madalama temperatuuri ja toorainete aktiveerimiseks vajaliku väiksema aja tõttu.

Klassifikatsioon

Aktiivsüsi on keeruline toode, seda on raske liigitada selle käitumise, pinna iseloomu ja tootmismeetodi alusel. Siiski põhinevad mõned ühisel eesmärgil tehtud üldised klassifikatsioonid toote füüsikalistel omadustel.

Pulbristatud aktiivsüsi

Aktiivsüsi on traditsiooniliselt valmistatud pulbri või väikeste graanulite kujul, mille keskmine läbimõõt on 0,15-0,25 mm. Selles vormis esindavad nad suurt pinda suhetes väikese difusioonikihi paksusega. Pulbristatud aktiivsüsi koosneb purustatud või jahvatatud söeosakestest, millest 95-100% läbib spetsiaalse sõela. Granuleeritud aktiivsüsi peetakse sõelale, mille avad on läbimõõduga 0,297 mm, samas kui väiksemaid osakesi peetakse pulbriks. Vastavalt ASTM (American Society for Testing Materials) klassifikatsioonile vastavad graanulite suurused sõelale, mille avad on 0,177 mm. Suure rõhukadu tõttu ei kasutata spetsiaalsetes suletud süsteemides tavaliselt pulbristatud aktiivsütt. Reeglina lisatakse sellesse söe nende töötlemisel otse teistele töödeldud üksustele, näiteks toorvee tarbimise korral, samuti puhastusvahendites ja septikutes.

Granuleeritud aktiivsöel on suhteliselt suur osakeste suurus võrreldes pulbrilise aktiivsöega, mistõttu on selle kogumahuga võrreldes väiksem välispind. Järelikult on imendunud aine difusioon selle kasutamisel oluline tegur. Seda tüüpi söe on eelistatud aurude ja gaaside imendumiseks nende suure difusioonikiiruse tõttu.

Granuleeritud söe kasutatakse vee puhastamiseks, õhu deodoriseerimiseks ja eraldi komponentide voogesitussüsteemides. Granuleeritud aktiivsüsi võib olla erineva suuruse ja kasutusega graanulite või ekstrusiooni kujul. Vedelike puhul kasutatakse 8 × 20 suurusega kivisüsi; 20 × 40; 8 × 30 ja auru filtreerimiseks 4 × 6; 4 × 8 või 4 × 10.

Söe 20 × 40 on need osakesed, mis läbivad 0,82 mm avadega sõela, kuid jäävad sõelale, mille avad on 0,42 mm. Vedelike filtreerimiseks kasutatakse kõige sagedamini granuleeritud aktiivsütt 12 × 40 ja 8 × 30, kuna kasutuse ajal on selle suurus, pindala ja rõhukadu hea tasakaal.

Ekstrudeeritud aktiivsüsi

Ekstrudeeritud aktiivsüsi koosneb pulbristatud aktiivsöest ja sideainest, mis segatakse ja pressitakse aktiivsöe silindrilistesse plokkidesse läbimõõduga 0,8-130 mm. Neid kasutatakse peamiselt gaasilises keskkonnas nende madala rõhu mõju, madala tolmu sisalduse ja kõrge mehaanilise tugevuse tõttu. Kuid need sobivad ka vee puhastamiseks.

Ballooni aktiivsüsi toodetakse nafta rafineerimise jääkidest, mille läbimõõt on umbes 0,35-0,80 mm. Nagu granuleeritud, ei vähenda see oluliselt rõhu taset, tal on kõrge tugevus ja madal tolmu sisaldus, samas kui see on väiksema suurusega. Söe sfääriline kuju muudab selle kasutamise eelistatavaks voolavas keskkonnas, näiteks veevoo filtreerimisel.

Impregneeritud aktiivsüsi

Erilist õhu puhastamiseks, eriti muuseumides ja galeriides, valmistatakse poorset kivisütt, mis sisaldab mitut tüüpi anorgaanilisi täiteaineid, nagu jood, hõbe, katioonid Al, Mn, Zn, Fe, Li, Ca. Tänu oma antibakteriaalsetele omadustele kasutatakse hõbedaga küllastunud aktiivsöe majapidamisreovee puhastamiseks adsorbendina. Joogivesi võib saada tavalisest veest, töödeldes seda aktiivsöe ja Al (OH) seguga.₃, toimib koagulandina. Impregneeritud söe kasutatakse ka H adsorbeerimiseks₂S ja tioolid. H neeldumise määr₂S on 50% kasutatud söe massist.

Kivisüsi polümeerkattega

Tootmisprotsessis kaetakse poorne kivisüsi biopolümeeriga, et anda see siledale ja läbilaskvale pinnale, mis ei blokeeri poore. Seda söet kasutatakse hemoperfusiooni läbiviimisel. Hemoperfusioon on ravimeetod, mille käigus viiakse läbi adsorbendi suured kogused patsiendi verd toksiliste ainete verest eemaldamiseks.

Aktiivsüsi on saadaval ka erivormides, nagu kangad ja niidid. Näiteks kasutatakse sõjaväelaste isikukaitsevahendites süsinikusidet.

Aktiivsöe omadused

Üks gramm aktiivsütt võib olla üle 500 m 2 (juba on võimalik jõuda 1500 m 2). Erijuhtudel kasutatakse süsiniku aerogeele, mis on kallimad ja millel on veelgi suurem välispind.

Tänu oma poorsele struktuurile on aktiivsöel suur välispind. Mikropoorid loovad suurepärased tingimused imendumiseks, kuna aine reageerib kohe kogu söe pinnaga. Adsorptsiooni käitumise katsetamine, tavaliselt läbi lämmastiku temperatuuril 77 K (-196,15 o C) kõrgvaakumi keskkonnas, kuid igapäevases olukorras on aktiivsöel keskkonnast adsorbeerimisel ekvivalentne efektiivsus või näiteks aurust 100 ° C juures. ° C ja rõhk 0,0001 atmosfääri.

Dewari laeva (termos) nime saanud teadlane James Dewar veetis palju aega aktiivsöe uurimisel ja avaldas artikli oma gaasi absorbeerimisvõime kohta. Ta leidis selles töös, et kivisöe jahutamine vedela lämmastikuga võimaldab tal absorbeerida suuremaid koguseid erinevaid gaase ja et neid on võimalik ka kivisöe kuumutamise teel tagasi võtta ning ka kookosest toodetud söel on parimad omadused. Näiteks kasutas ta hapnikku. Selles katses adsorbeerib aktiivsüsi gaasi õhust, tüüpilistes kontsentratsioonides (21%), standardtingimustes, ja kui aktiivsüsi eeljahutati, siis vabastades süsinik suurendas hapniku kontsentratsiooni 80% -ni.

Aktiivsüsi kinnitab füüsiliselt van der Waalsi jõu või dispergeeriva jõu tõttu osakesi.

Mitte nii tõhusalt aktiivsüsi hoiab mitmeid kemikaale, nagu alkohol, glükool, tugevad happed ja leelised, metallid ja enamik anorgaanilisi aineid, nagu liitium, sooda, raud, arseen, plii, boorhape või fluor.

Aktiivsüsi absorbeerib joodi küllalt hästi ja tegelikult kasutatakse kogu pindala määramiseks joodi arvu mg / g.

Aktiivsüsi absorbeerib süsinikmonooksiid halvasti. Eriti tuleks seda arvesse võtta respiraatorite, suitsu väljatõmbeseadmete või muude õhupuhastussüsteemide tootmisel osalevate isikute poolt see gaas on mürgine ja inimesed ei tunne seda.

Internetist leiate tootmise või põllumajandusliku töö käigus tekkinud ja aktiivsöest imenduvate gaaside loetelu.

Aktiivsüsi võib kasutada substraadina kasutamiseks erinevate kemikaalidega, et parandada nende imendumist. Näiteks anorgaanilised (või problemaatilised) orgaanilised ühendid nagu vesiniksulfiid (H₂S), formaldehüüd (HCOH), ammoniaak (NH₃), jood-131 (131 I) radioisotoopid ja elavhõbe (Hg). See omadus on tuntud kui chemisorption.

Eelistatult adsorbeerib kivisüsi väikesed molekulid. Joodi number on kõige olulisem indikaator, mida kasutatakse aktiivsöe tõhususe iseloomustamiseks. See on aktiivsuse taseme näitaja (mida suurem on indikaator, seda suurem on aktiivsus), mida tavaliselt väljendatakse milligrammides (väärtus on tavaliselt vahemikus 500-1200 mg / g). Samuti kasutatakse seda aktiivsöe mikropooride mahu määramiseks (0 kuni 20 A või kuni 2 nm), absorbeerides lahusest joodi. Sellised väärtused on samaväärsed söepindala selliste parameetritega nagu 900 - 1100 m2 / g. Selliseid näitajaid kasutatakse veekeskkonnas kasutamisel.

Joodi arv määratakse ühe grammi söe poolt absorbeeritud joodi milligrammi alusel tingimusel, et lahuse kontsentratsioon on 2%. Seega on joodi väärtus pooride poolt absorbeeritud joodi kogus või aktiivsöe poorides absorbeerimiseks kasutatava mahu tunnus. Reeglina on vee puhastamiseks kasutatava söe joodi arv vahemikus 600-1100. Sageli kasutatakse seda parameetrit kasutatud söe ammendumise astme määramiseks. Sellisel juhul tuleb seda näitajat kohelda ettevaatlikult, sest keemiline koostoime adsorbaadiga võib mõjutada joodi imendumist ja anda vale tulemusi. Seetõttu on söe halvenemise määra arvutamisel soovitatav kasutada joodi numbrit ainult juhul, kui adsorbaati ei ole keemiliselt rünnatud ning samuti on kontrollitud andmeid joodi arvu ja riknemise astme vastastikuse sõltuvuse kohta konkreetses keskkonnas.

Mõned söed on paremini kohandatud suurte molekulide adsorptsiooniks. Melassi arv on aktiivsöe mesopooride (rohkem kui 20 A või 2 nm) mahu näitaja, mis on saadud mellase (paks siirup) adsorptsiooni abil lahusest. Selle näitaja suur väärtus näitab suurte molekulide kõrget adsorptsiooni (indikaator on vahemikus 95-600). Melassi valgendusindeks vastab melassile. Melassi absorptsioonitõhusus on väljendatud protsendina (40% -lt 185% -ni) ja vastab melassi arvule (425 = 85%, 600 = 185%). Euroopa melassi number (525-110) on pöördvõrdeline ameeriklaste arvuga.

Melass on mõõdetud aktiivsöe testimiseks valmistatud standardse melassi lahuse värvimuutuse aste. Värviosakeste suure suuruse tõttu peegeldab melassi arv suurte ühendite adsorbeerimiseks saadaolevat mahtu. Kuna vee puhastamisel ei pruugi kogu pooride maht igas konkreetses rakenduses adsorbeeruda, samuti võib osa adsorbaadist langeda väiksematesse pooridesse, see indikaator ei anna täpset teavet konkreetse aktiivsöe võimete kohta. Tavaliselt on see indikaator kasulik aktiivsöe partiide adsorptsiooni taseme hindamiseks. Kahest söest, millel on sama koguse adsorptsiooniga, on suurema melassi arvuga tavaliselt suurte pooride suurused ja seetõttu adsorbeerub paremini adsorbeerivasse ruumi.

Tanniinid on suurte ja keskmise suurusega molekulide kombinatsioon. Mikropooride ja mesopooride kombineeriv söe adsorbeerib tanniine. Söe võimet adsorbeerida tanniine mõõdetakse ppm-des (tavaliselt vahemikus 200-2362).

Metüleensinine värv

Mõnedel söetüüpidel on mesopoorid (20A-50A / 2-5 nm), mis adsorbeerivad keskmise suurusega molekule, nagu sinine metüleenvärv. Sinine metüleeni adsorptsioon mõõdetakse grammides 100 g (tavaliselt vahemikus 11-28 g / 100 g)

Mõned aktiivsöe tüübid hinnatakse dekloratsiooniks vajaliku aja põhjal, mis mõõdab nende kloori eemaldamise tõhusust. Arvutatakse aeg, mis kulub kloori koguse vähendamiseks veevoolus 5 3.5 kuni 3,5. Vähem aega tähendab parem jõudlus.

Suurem tihedus annab suurema adsorptsioonimahu ja tähendab tavaliselt paremat kvaliteetset aktiivsütt.

See näitab aktiivsöe vastupidavust. Oluline on töökorras oleku säilitamine ja võime taluda veerõhu mõjul tekkinud hõõrdejõudu jne. Sõltuvalt aktiivsusest ja materjalidest, millest aktiivsüsi valmistatakse, erineb see tugevalt.

Tolm vähendab söe üldist aktiivsust ja vähendab ka puhastustõhusust. Metalloksiidid (Fe₂O₃) võib aktiivsöest eralduda, mis põhjustab värvimuutust. Vee / happe lahustuv tolm on teiste tolmutüüpidega võrreldes kõige suurem. Akvaariumide jaoks võib olla oluline lahustuv tolm raudoksiid soodustab vetikate kasvu. Vähese lahustuva tolmu sisaldusega söe tuleks kasutada vee, mageveekalade ja korallide vee puhastamiseks raskete metallide mürgistuse ja liigse vetikate kasvu vältimiseks.

Süsiniktetrakloriidi aktiivsus

Aktiivsöe läbilaskvuse mõõtmine toimub süsiniktetrakloriidiga küllastunud auru adsorptsiooni teel.

Osakeste suuruse jaotus

Mida väiksem on aktiivsöe osakesed, seda parem on ligipääs selle pinnale ja seda kiirem on adsorptsiooni kineetika. Tuleb siiski meeles pidada, et auru keskkonnas kasutamisel vähendavad väiksemad osakesed tugevamalt survet süsteemis ja see toob kaasa energiakulude suurenemise. Kasutatavate osakeste suuruse hoolikas lähenemine võib olla väga kasulik.

Aktiivsöe adsorptsiooni näited

Kõige tavalisem keemilise adsorptsiooni vorm tööstuses. Kasutatakse siis, kui tahke katalüsaator interakteerub gaasilise materjaliga, reaktiividega. Reaktiivi adsorptsioon katalüsaatori pinnale moodustab keemilise sideme, muutes elektrontihedust reaktiivi molekuli ümber ja võimaldab tavalistes tingimustes võimatavaid reaktsioone.

Jahutamise adsorbeerimistsükkel viiakse läbi jahutusgaasi adsorbeerimisega adsorbendiga madalal rõhul ja seejärel desorptsiooni kuumutamisel. Adsorbent mängib "keemilise kompressori" rolli, mida juhib soojus, ja sellest vaatenurgast on süsteemi "pump". See koosneb päikesekollektorist, kondensaatorist või soojusvahetist ja aurustuskambrisse paigutatud aurustist. Kollektori sisemus on vooderdatud metanooliga immutatud aktiivsöe absorbeeriva kattega. Külmik on suletud ja täidetud veega. Aktiivsüsi on võimeline adsorbeerima palju metanooli auru tavalisel temperatuuril ja desorbeerima neid kõrgemal temperatuuril (umbes 100 ° C juures). Päevasel ajal langevad päikesekiired kollektorile, kuumutatakse ja aktiivsöes sisalduv metanool desorbeerub. Desorptsiooniprotsessi käigus kuumutatakse ja konverteeritakse söe poolt absorbeeritud vedel metanool auruks. Metanooliaurud kondenseeruvad ja kogunevad aurustisse.

Öösel langeb kollektori temperatuur ümbritseva keskkonna temperatuurini ja aktiveeritud süsinik adsorbeerib metanooli uuesti aurusti kaudu. Aurustis olev vedel metanool aurustatakse ja neelab kuumust kogutud veest. Kuna adsorptsioon on soojuse eraldamise protsess, öösel kollektor on tõhusalt jahutatud. Seega toodab jahutusadsorptsioonisüsteem külmalt mitte pidevalt.

Selles protsessis võib kasutada ka heeliumi. Sellisel juhul on "sorptsioonipumba" käivitamine temperatuuril 4 K (-269,15 ° C) ja töötab kõrgematel temperatuuridel. Niisuguse jahutusvõimsusega süsteemi näiteks võib olla Oxford Instruments AST seeria jahutid, mis töötavad krüogeensete ainete segus. 3 auru pumbatakse vedeliku 4 segu ja tema 3 isotoopi pinnalt. Madalatel temperatuuridel (tavaliselt 3 Ta adsorbeerub aktiivsöe pinnale. Seejärel toimub tsükkel temperatuuril 20-40 K ja tagastab 3 He vedeliku kontsentreeritud söötmesse. Jahutamine toimub ülemineku hetkel 3) Vedelikust auruni. on olemas mitu „pumpa”, tagatakse pidev gaasivool ja seetõttu pidev jahutus, samas kui üks sorptsioonipump taastatakse, teine ​​töötab, selline süsteem, mis koosneb vaid mõnest elemendist, toetab madalal temperatuuril 10 mK (0,01 K).

Taasaktiveerimine ja taastumine

Aktiivsöe taasaktiveerimine või taastamine on kasutatud söe adsorbeerimisvõime taastamine absorbeeritud ainete desorptsiooni teel selle pinnalt.

Tööstuses on kõige tavalisem termilise reaktivatsiooni meetod. See protsess hõlmab kolme etappi:

• Adsorbenti kuivatatakse temperatuuril umbes 105 ° C;
• Need desorbeeritakse ja eraldatakse kõrgel temperatuuril (500–900 ° C) inertse atmosfääri tingimustes.
• Orgaanilised jäägid õhutatakse kõrgel temperatuuril (800 ° C) oksüdeeriva gaasiga (aur või süsinikdioksiid).

Termiline redutseerimine põhineb adsorptsiooni eksotermilisel laadil, mille tõttu viiakse läbi adsorbeerunud orgaanilise aine desorptsioon, osaline lagunemine ja polümerisatsioon. Lõppetapil püütakse eemaldada pärast eelmist etappi poorides moodustunud söestunud orgaanilised jäägid ja puhastada kivisöe poorne struktuur, taastades selle pinna algsed omadused. Pärast seda saab adsorptsioonitorn uuesti kasutada. Selle protseduuri käigus põleb umbes 5–15% söe kaalust, vähendades seega adsorptsioonivõimet. Soojuse taasaktiveerimine on energiamahukas protsess, kuna on vaja kasutada kõrget temperatuuri, nii on vaja suuri energia- ja finantskulusid. Taimed, mis toetuvad aktiivsöe termilisele taaskasutusele, peaksid olema piisavalt suured, et oleks majanduslikult otstarbekas seda protsessi oma tehases korraldada. Sellest tulenevalt ei ole vaja piisavalt suuri taimi, et nende aktiivsöe veerud oleksid vaja uuesti aktiveerimiseks spetsialiseerunud keskustesse, suurendades seeläbi juba märkimisväärseid süsinikdioksiidi heitmeid.

Tarbekaupades, näiteks praepannides, vee- või õhufiltrites kasutatavat aktiivsöe saab uuesti aktiveerida, kasutades olemasolevaid kütteseadmeid (näiteks ahi, grill-röster või gaasipõleti). Söe eemaldatakse paberist või plastikust mahutist, mis võib sulatada või põletada, ja kuumutada seda kuni lisandite aurustumiseni ja / või põletamiseni.

Muud taasaktiveerimise viisid

Aktiivsöe soojuse vähendamise protsessis tekkiv keskkonnakahjustus ja kõrged energiakulud on stiimuliks alternatiivsete reaktivatsioonimeetodite väljatöötamisele, mis neid vähendaksid. Kuigi mõned restaureerimismeetodid jäävad akadeemiliste uuringute objektideks, on tööstuses juba kasutatud termilise reaktiveerimise alternatiive. Praegu on need järgmised taasaktiveerimisliigid:

• keemiline;
• mikroobid;
• elektrokeemilised;
• ultraheli;
• niiske oksüdatsioon.