logo

9 November 2011

Karbon aktif dalam volume industri mulai diproduksi pada awal abad ke-20, dan ini disebabkan oleh perkembangan produksi industri dalam industri kimia, pengenalan jenis senjata kimia baru dan perlindungan kimia. Penggunaannya sebagai adsorben memberikan dorongan untuk pengembangan teknologi produksi baru untuk produksinya, yang masih terus ditingkatkan.

Saat ini, karbon aktif digunakan di banyak proses manufaktur. Dalam teknik lingkungan, peran pentingnya dikaitkan dengan penggunaan pemurnian udara dan sistem pengolahan air.

Manfaat karbon aktif. Kapasitas adsorpsi memungkinkan penggunaannya untuk pembersihan:

Karbon aktif berhasil menyerap senyawa organik berikut dari solusi:

  • produk minyak
  • pestisida
  • hidrokarbon terhalogenasi.

Arang filter meningkatkan karakteristik organoleptik air yang diolah untuk minum:

  • mengurangi warna dan kekeruhan,
  • menghilangkan bau dan rasa,
  • menyerap organik.

Perawatan tambahan air keran dengan filter karbon menghilangkan dari residu air dari senyawa yang mengandung klorin dan ozon yang digunakan untuk desinfeksi. Karbon aktif dapat berfungsi sebagai bahan pembawa untuk mikroorganisme.

Produksi karbon aktif. Dapatkan dari bahan baku karbon organik. Tergantung pada ketersediaan bahan alami tertentu. Ada teknologi untuk memproduksi batu atau arang aktif dari kacang atau batok kelapa. Aktivasi batubara (pembukaan pori-pori bahan karbon) dilakukan dengan menggunakan uap air, atau dengan metode termokimia menggunakan reagen khusus.

Bahan awal dan metode aktivasi mempengaruhi kualitas karbon aktif. Karakteristik penting adalah ukuran dan permukaan spesifik dari pori-pori, distribusi ukuran partikel (ukuran partikel batubara).

Teknologi Pengolahan Air Batubara

Untuk menambahkan dosis arang aktif yang diaktifkan ke air untuk dimurnikan, akan lebih mudah untuk menuangkan bubuk batu bara atau menuangkan suspensi batubara berair ke dalam air yang tercemar. Setelah proses pembersihan selesai, ketika batubara mengadsorpsi semua polutan di permukaannya sebanyak mungkin, suspensi batubara dari air harus dikeluarkan. Metode koagulasi atau filtrasi (filter multilayer, filter kerikil dan metode lainnya) digunakan untuk menghilangkan suspensi.

Teknologi pemurnian air dengan beban unggun tetap adalah bahwa air yang tercemar dilewatkan melalui satu atau lebih lapisan karbon aktif dalam butiran. Secara desain, filter bisa terbuka dan tertutup, bekerja karena perbedaan tekanan yang dibuat. Saat membersihkan volume besar air untuk penempatan filter menggunakan tangki beton.

Karbon aktif, yang berfungsi sebagai bahan penyaringan dalam sistem pengolahan air tempat tidur tetap, dapat diregenerasi secara termal, yang, secara umum, mengurangi biaya pengolahan air.

Karena pemuatan batubara dalam proses pengolahan air bersentuhan dengan air minum, persyaratan kebersihan dan higienis yang paling ketat diterapkan padanya. Pada saat yang sama, mereka dipandu oleh GOST domestik dan SNiPs untuk air minum, standar lingkungan Eropa dan standar kualitas.

Pemilihan pemuatan batubara untuk pengolahan air adalah tugas penting ketika merancang sistem pengolahan air. Pilihan karbon aktif tergantung pada kandungan awal polutan dan tingkat pengurangan konsentrasi kotoran berbahaya. Pemilihan elemen filter yang optimal terjadi setelah melakukan tes laboratorium dan menerima rekomendasi dari spesialis perusahaan. Staf laboratorium yang berkualifikasi yang bekerja dengan materi adsorpsi akan memilih beban yang dibutuhkan dari kualitas yang dibutuhkan.

Dalam kasus-kasus kritis, dimungkinkan untuk mengatur tes yang mendekati kondisi lapangan. Untuk melakukan ini, gunakan filter tipe ponsel kecil dengan kapasitas hingga 0,5 m3 karbon aktif dan analisis indikator adsorpsi, biaya dan kinerja.

Sistem pengolahan air kota Eropa sering menggunakan sistem pembersihan dalam bentuk filter dengan lapisan tetap elemen filter karbon granular. Jenis pemuatan dipilih tergantung pada komposisi kimia dari air yang dimurnikan:

  • Hidrokarbon yang mengandung klorin, pestisida dan zat aktif biologis lebih baik dikeluarkan dari air dengan batubara yang diperoleh dari batok kelapa.
  • Untuk menghilangkan organik terlarut, dianjurkan untuk menggunakan batubara aktif.

Di Jerman, adalah kebiasaan untuk menilai kualitas karbon aktif dengan indikator nitrobenzena - ini adalah jumlah batubara yang diperlukan untuk menghilangkan 90% dari jumlah nitrobenzena yang diberikan dari air. Jadi, untuk tingkat pemurnian seperti itu, kurang dari 20 mg bara kelapa yang sangat efektif atau 21–27 mg batu bara efektif dari batu diperlukan. Indikator ini memiliki keuntungan atas bilangan iodin yang berlaku secara umum, karena memungkinkan untuk mengevaluasi efek adsorpsi untuk sejumlah besar zat.

Untuk pemurnian air dari berbagai jenis zat organik, flokulasi, oksidasi dan filtrasi secara tradisional digunakan. Untuk tujuan ini, dapat digunakan karbon aktif bubuk aktif dengan kapasitas adsorpsi tinggi. Penggunaan karbon aktif dalam beberapa kasus lebih menguntungkan, karena memungkinkan untuk mengurangi dosis adsorben dan mengurangi biaya pengolahan air.

Untuk menentukan dosis efektif dari adsorben, isoterm adsorpsi dibangun dengan mempertimbangkan komposisi kimia aktual dari air yang dimurnikan. Kotoran dalam larutan berair dapat mengubah tingkat adsorpsi aktual karbon aktif dan mempengaruhi tingkat akhir pengolahan air.

Contoh penggunaan

Perusahaan Eropa, bekerja sama dengan utilitas publik Rusia, mempelajari serbuk karbon aktif untuk menghilangkan hidrokarbon mineral dari air di bawah kondisi suhu standar (22-26 ° C).

Larutan dari air yang dimurnikan disiapkan dengan metode pemberian dosis. Konsentrasi awal minyak mineral sekitar 1,7 mg / l. Komposisi fraksional hidrokarbon adalah sebagai berikut:

Untuk membangun isoterm adsorpsi, satu set bubuk batubara berat dari 2 sampai 10 mg / l digunakan. Tergantung pada dosis yang digunakan karbon aktif, 60 hingga 90% dari total kandungan senyawa hidrokarbon telah dihapus dari larutan.

Eksperimen paralel mempelajari perubahan karakteristik karbon aktif dengan menambahkan pereaksi tambahan (chloramine) ke dalam larutan. Chloramine disiapkan dengan menambahkan amonia dan natrium hipoklorit ke dalam larutan.

Pada konsentrasi hidrokarbon yang lebih tinggi dalam larutan (hingga 4,2 mg / l) dan di hadapan kloramin, adsorpsi senyawa hidrokarbon oleh karbon aktif meningkat nyata. Efek ini dijelaskan oleh fakta bahwa chloramine secara kimia bereaksi dengan hidrokarbon organik dan mengubahnya menjadi senyawa yang mudah teradsorpsi.

Karbon aktif

Bahan baku dan komposisi kimia

Struktur

Produksi

Klasifikasi

Fitur Utama

Area aplikasi

Regenerasi

Sejarah

Karbon karbon aktif

Dokumentasi

Bahan baku dan komposisi kimia

Batubara aktif (atau aktif) (dari Lat. Carbo activatus) adalah adsorben - suatu zat dengan struktur berpori yang sangat berkembang, yang diperoleh dari berbagai bahan yang mengandung karbon dari asal organik, seperti arang, arang batubara, kokas minyak bumi, tempurung kelapa, walnut, biji buah aprikot, zaitun dan tanaman buah lainnya. Kualitas terbaik pembersihan dan kehidupan layanan dianggap karbon aktif (carbol), terbuat dari batok kelapa, dan karena kekuatannya yang tinggi, dapat berulang kali diregenerasi.

Dalam hal kimia, karbon aktif adalah bentuk karbon dengan struktur yang tidak sempurna, mengandung hampir tidak ada kotoran. 87-97% berat karbon aktif terdiri dari karbon, juga dapat mengandung hidrogen, oksigen, nitrogen, sulfur dan zat lainnya. Dalam komposisi kimianya, karbon aktif mirip dengan grafit, bahan yang digunakan, termasuk pensil konvensional. Karbon aktif, intan, grafit adalah semua bentuk karbon yang berbeda, praktis bebas dari kotoran. Menurut karakteristik struktural mereka, karbon aktif termasuk dalam kelompok varietas karbon mikrokristalin - ini adalah kristalit grafit yang terdiri dari bidang dengan panjang 2-3 nm, yang pada gilirannya dibentuk oleh cincin heksagonal. Namun, tipikal untuk orientasi grafit dari masing-masing bidang kisi relatif terhadap satu sama lain dalam karbon aktif rusak - lapisan digeser secara acak dan tidak bertepatan dalam arah yang tegak lurus terhadap bidangnya. Selain kristalit grafit, karbon aktif mengandung satu hingga dua pertiga karbon amorf, dan heteroatom juga ada. Massa heterogen yang terdiri dari kristal grafit dan karbon amorf menentukan struktur berpori khusus dari karbon aktif, serta sifat adsorpsi dan fisikomekaniknya. Kehadiran oksigen terikat secara kimia dalam struktur karbon aktif, yang membentuk senyawa kimia permukaan dari sifat dasar atau asam, secara signifikan mempengaruhi sifat adsorpsi mereka. Kandungan abu karbon aktif bisa 1-15%, kadang-kadang abu hingga 0,1-0,2%.

Struktur

Karbon aktif memiliki sejumlah besar pori-pori dan karenanya memiliki permukaan yang sangat besar, sebagai akibatnya memiliki adsorpsi tinggi (1 g karbon aktif, tergantung pada teknologi manufaktur, memiliki permukaan dari 500 hingga 1500 m 2). Ini adalah porositas tingkat tinggi yang membuat karbon aktif "aktif". Peningkatan porositas karbon aktif terjadi selama perlakuan khusus - aktivasi, yang secara signifikan meningkatkan permukaan adsorbsi.

Dalam karbon aktif, makro-, meso-, dan mikro-pori dibedakan. Tergantung pada ukuran molekul yang perlu disimpan di permukaan batubara, batubara harus dibuat dengan rasio ukuran pori yang berbeda. Pori-pori di sudut aktif diklasifikasikan menurut dimensi linier mereka - X (setengah lebar - untuk model seperti celah dari pori-pori, jari-jari - untuk silinder atau bola):

Untuk adsorpsi di micropores (volume spesifik 0,2-0,6 cm 3 / g dan 800-1000 m 2 / g), sepadan dengan molekul teradsorpsi, mekanisme pengisian volume terutama karakteristik. Demikian pula, adsorpsi juga terjadi pada supermicropores (volume spesifik 0,15-0,2 cm 3 / g) - daerah antara mikropori dan mesopori. Di area ini, sifat micropores berangsur-angsur memburuk, sifat-sifat mesopores muncul. Mekanisme adsorpsi dalam mesopori terdiri atas pembentukan susunan lapisan adsorpsi (adsorpsi polimolekul), yang dilengkapi dengan mengisi pori-pori dengan mekanisme kondensasi kapiler. Dalam karbon aktif konvensional, volume spesifik mesopori adalah 0,02-0,10 cm3 / g, luas permukaan spesifik adalah 20-70 m2 / g; Namun, untuk beberapa karbon aktif (misalnya, keringanan), indikator ini dapat mencapai 0,7 cm3 / g dan 200-450 m 2 / g, masing-masing. Macropores (volume dan permukaan spesifik, masing-masing, 0,2-0,8 cm 3 / g dan 0,5-2,0 m 2 / g) berfungsi sebagai saluran transportasi yang memimpin molekul zat yang diserap ke ruang adsorpsi butiran karbon aktif. Mikro dan mesopori membentuk bagian terbesar dari permukaan karbon aktif, masing-masing, mereka membuat kontribusi terbesar untuk sifat adsorpsi mereka. Micropores sangat cocok untuk adsorpsi molekul kecil, dan mesopori untuk adsorpsi molekul organik yang lebih besar. Pengaruh yang menentukan pada struktur pori-pori karbon aktif diberikan oleh bahan baku dari mana mereka diperoleh. Karbon aktif berdasarkan tempurung kelapa dicirikan oleh proporsi mikropori yang lebih besar, dan karbon aktif berdasarkan batubara keras - dengan proporsi mesopori yang lebih besar. Sebagian besar makropori adalah karakteristik karbon aktif berbasis kayu. Di sudut aktif, sebagai aturan, ada semua jenis pori-pori, dan kurva distribusi diferensial volume mereka dalam ukuran memiliki 2-3 maksimum. Tergantung pada tingkat perkembangan supermicropores, karbon aktif dengan distribusi sempit (pori-pori ini secara praktis tidak ada) dan lebar (secara substansial dikembangkan) dibedakan.

Dalam pori-pori karbon aktif ada tarik intermolecular, yang mengarah pada munculnya gaya adsorpsi (gaya Van der Waltz), yang menurut sifatnya mirip dengan gaya gravitasi dengan satu-satunya perbedaan bahwa mereka bertindak pada tingkat molekuler daripada astronomi. Gaya-gaya ini menyebabkan reaksi yang mirip dengan reaksi pengendapan, di mana zat-zat yang dapat diserap dapat dikeluarkan dari aliran air atau gas. Molekul dari polutan yang dibuang dipegang pada permukaan karbon aktif oleh gaya Van der Waals intermolecular. Dengan demikian, karbon aktif menghilangkan kontaminan dari substansi yang akan dimurnikan (sebaliknya, misalnya, untuk perubahan warna, ketika molekul pengotor berwarna tidak dihapus, tetapi secara kimia berubah menjadi molekul tak berwarna). Reaksi kimia juga dapat terjadi antara zat teradsorpsi dan permukaan karbon aktif. Proses-proses ini disebut adsorpsi kimia atau chemisorption, tetapi pada dasarnya proses adsorpsi fisik terjadi selama interaksi karbon aktif dan zat teradsorpsi. Chemisorption banyak digunakan dalam industri untuk pembersihan gas, degassing, pemisahan logam, serta dalam penelitian ilmiah. Adsorpsi fisik bersifat reversibel, yaitu substansi yang dapat teradsorpsi dapat dipisahkan dari permukaan dan dikembalikan ke kondisi asli mereka dalam kondisi tertentu. Selama chemisorption, zat teradsorpsi terikat ke permukaan melalui ikatan kimia, mengubah sifat kimianya. Chemisorpsi tidak reversibel.

Beberapa zat tidak teradsorpsi pada permukaan karbon aktif yang konvensional. Zat-zat tersebut termasuk amonia, sulfur dioksida, uap merkuri, hidrogen sulfida, formaldehid, klorin dan hidrogen sianida. Untuk menghilangkan zat-zat seperti itu, karbon aktif diresapi dengan reagen kimia khusus digunakan. Karbon aktif diresapi digunakan di area khusus pemurnian udara dan air, di respirator, untuk keperluan militer, di industri nuklir, dll.

Produksi

Untuk produksi karbon aktif menggunakan tungku berbagai jenis dan desain. Yang paling banyak digunakan: multi-rak, poros, putar horisontal dan vertikal, serta reaktor unggun terfluidisasi. Sifat utama karbon aktif dan, terutama, struktur berpori ditentukan oleh jenis bahan baku yang mengandung karbon awal dan metode pengolahannya. Pertama, bahan baku yang mengandung karbon dihancurkan menjadi ukuran partikel 3-5 cm, kemudian dikenakan karbonisasi (pirolisis) - memanggang pada suhu tinggi dalam atmosfer inert tanpa akses udara untuk menghilangkan zat volatil. Pada tahap karbonisasi, kerangka karbon aktif di masa depan terbentuk - porositas dan kekuatan utama.

Namun, karbon karbonat yang diperoleh (carbonizate) memiliki sifat adsorpsi yang buruk, karena ukuran pori kecil dan luas permukaan internal sangat kecil. Oleh karena itu, karbonisat dikenai aktivasi untuk mendapatkan struktur pori spesifik dan untuk meningkatkan sifat adsorpsi. Inti dari proses aktivasi terdiri dari membuka pori-pori dalam bahan karbon dalam keadaan tertutup. Ini dilakukan secara termokimia: bahan tersebut telah terimpregnasi dengan larutan seng klorida ZnCl2, kalium karbonat K2DENGAN3 atau beberapa senyawa lain dan dipanaskan sampai 400-600 ° C tanpa udara, atau, paling umum, dengan perlakuan dengan uap super panas atau karbon dioksida CO2 atau campurannya pada suhu 700-900 ° C di bawah kondisi yang dikontrol ketat. Aktivasi uap adalah oksidasi produk karbonisasi menjadi gas sesuai dengan reaksi - C + H2Tentang -> CO + H2; atau dengan kelebihan uap air - C + 2H2Tentang -> CO2+2H2. Sudah diterima secara luas bahwa suplai ke peralatan diaktifkan untuk mengaktifkan sejumlah udara terbatas secara bersamaan dengan uap jenuh. Bagian dari batubara terbakar dan suhu yang diperlukan tercapai di ruang reaksi. Output karbon aktif dalam varian proses ini sangat berkurang. Karbon aktif juga diperoleh dengan dekomposisi termal polimer sintetis (misalnya, polivinilidena klorida).

Aktivasi dengan uap air memungkinkan menghasilkan batubara dengan luas permukaan internal hingga 1500 m 2 per gram batu bara. Berkat luas permukaan yang sangat besar ini, karbon aktif adalah adsorben yang sangat baik. Namun, tidak semua area ini mungkin tersedia untuk adsorpsi, karena molekul besar zat yang teradsorpsi tidak dapat menembus ke dalam pori-pori ukuran kecil. Dalam proses aktivasi, porositas yang diperlukan dan luas permukaan spesifik berkembang, penurunan signifikan dalam massa zat padat terjadi, yang disebut obgar.

Sebagai hasil dari aktivasi termokimia, karbon aktif berpori kasar terbentuk, yang digunakan untuk pemutihan. Sebagai hasil dari aktivasi uap, karbon aktif berpori halus digunakan, yang digunakan untuk membersihkan.

Selanjutnya, karbon aktif didinginkan dan dikenai pra-penyortiran dan penyaringan, dimana endapan dihilangkan, kemudian, tergantung pada kebutuhan untuk memperoleh parameter yang ditentukan, karbon aktif dikenakan pemrosesan tambahan: mencuci dengan asam, impregnasi (impregnasi dengan berbagai bahan kimia), penggilingan dan pengeringan. Setelah itu, karbon aktif dikemas dalam kemasan industri: tas atau tas besar.

Klasifikasi

Karbon aktif diklasifikasikan menurut jenis bahan mentah dari mana ia dibuat (batubara, kayu, kelapa, dll.), Dengan metode aktivasi (termokimia dan uap), dengan tujuan (gas, penyembuhan, mengklarifikasi dan penyerap-katalis kimia pembawa karbon), serta bentuk rilis. Karbon aktif saat ini terutama tersedia dalam bentuk berikut:

  • serbuk karbon aktif
  • butiran (hancur, partikel berbentuk tidak teratur) karbon aktif,
  • karbon aktif dibentuk,
  • extruded (silinder butiran) karbon aktif,
  • kain diresapi dengan karbon aktif.

Karbon aktif serbuk memiliki ukuran partikel kurang dari 0,1 mm (lebih dari 90% dari total komposisi). Batubara bubuk digunakan untuk pemurnian industri cairan, termasuk pengolahan limbah rumah tangga dan industri. Setelah adsorpsi, arang bubuk harus dipisahkan dari cairan untuk dimurnikan dengan penyaringan.

Partikel karbon aktif granular mulai dari 0,1 hingga 5 mm (lebih dari 90% komposisi). Karbon aktif granular digunakan untuk pemurnian cairan, terutama untuk pemurnian air. Saat membersihkan cairan, karbon aktif ditempatkan di filter atau adsorbers. Karbon aktif dengan partikel yang lebih besar (2-5 mm) digunakan untuk membersihkan udara dan gas lainnya.

Karbon aktif yang terbentuk adalah karbon aktif dalam bentuk berbagai bentuk geometris, tergantung pada aplikasi (silinder, tablet, briket, dll.). Batu bara yang dibentuk digunakan untuk membersihkan berbagai gas dan udara. Saat membersihkan gas, karbon aktif juga ditempatkan di filter atau adsorbers.

Batubara diekstrusi diproduksi dengan partikel dalam bentuk silinder dengan diameter 0,8 hingga 5 mm, sebagai aturan, itu diresapi (diresapi) dengan bahan kimia khusus dan digunakan dalam katalisis.

Kain diresapi dengan batu bara datang dalam berbagai bentuk dan ukuran, paling sering digunakan untuk membersihkan gas dan udara, misalnya, dalam filter udara mobil.

Fitur Utama

Ukuran granulometri (granulometry) - ukuran bagian utama butiran karbon aktif. Unit pengukuran: milimeter (mm), mesh USS (AS) dan mesh BSS (Bahasa Inggris). Tabel ringkasan konversi ukuran partikel USS mesh - milimeter (mm) diberikan dalam file yang sesuai.

Bulk density adalah massa material yang mengisi volume unit dengan beratnya sendiri. Satuan ukuran - gram per sentimeter kubik (g / cm 3).

Luas permukaan - luas permukaan benda padat yang terkait dengan massanya. Unit pengukuran adalah meter persegi hingga gram batubara (m 2 / g).

Kekerasan (atau kekuatan) - semua produsen dan konsumen penggunaan karbon aktif menggunakan metode yang sangat berbeda untuk menentukan kekuatan. Sebagian besar teknik didasarkan pada prinsip berikut: sampel karbon aktif mengalami tekanan mekanis, dan ukuran kekuatan adalah jumlah denda yang dihasilkan selama penghancuran batubara atau penggilingan dengan ukuran rata-rata. Untuk ukuran kekuatan, jumlah batubara tidak dihancurkan dalam persen (%).

Kelembaban adalah jumlah kelembaban yang terkandung dalam karbon aktif. Satuan ukuran - persen (%).

Kandungan abu - jumlah abu (kadang-kadang dianggap hanya larut dalam air) dalam karbon aktif. Satuan ukuran - persen (%).

PH ekstrak berair adalah nilai pH larutan berair setelah mendidihkan sampel karbon aktif di dalamnya.

Tindakan pelindung - pengukuran waktu adsorpsi oleh batubara gas tertentu sebelum dimulainya transmisi konsentrasi minimum gas oleh lapisan karbon aktif. Tes ini digunakan untuk batu bara yang digunakan untuk pemurnian udara. Paling sering, karbon aktif diuji untuk benzena atau karbon tetraklorida (alias karbon tetraklorida4).

Adsorpsi ITS (adsorpsi karbon tetraklorida) -karbon tetraklorida dilewatkan melalui volume karbon aktif, saturasi terjadi untuk berat konstan, maka jumlah uap yang diadsorpsi dikaitkan dengan berat batubara dalam persen (%) diperoleh.

Indeks yodium (yodium adsorpsi, nomor yodium) adalah jumlah yodium dalam miligram, yang dapat menyerap 1 gram karbon aktif, dalam bentuk bubuk dari larutan encer berair. Satuan ukuran - mg / g.

Metilena Biru Adsorpsi adalah jumlah miligram biru metilen yang diserap oleh satu gram karbon aktif dari larutan berair. Satuan ukuran - mg / g.

Molasses discoloration (molasses number atau index, berdasarkan molasses) adalah jumlah karbon aktif dalam miligram yang diperlukan untuk klarifikasi 50% dari larutan molase standar.

Area aplikasi

Karbon aktif juga menyerap zat organik, molekul tinggi dengan struktur non-polar, misalnya: pelarut (hidrokarbon terklorinasi), pewarna, minyak, dll. Kemungkinan adsorpsi meningkat dengan menurunnya kelarutan dalam air, dengan struktur non-polar lebih banyak dan peningkatan berat molekul. Karbon aktif juga menyerap uap zat dengan titik didih yang relatif tinggi (misalnya, benzena C6H6), lebih buruk - senyawa volatil (misalnya, NH amonia3). Pada tekanan uap relatif pp/ pkami kurang dari 0,10-0,25 (halp - tekanan kesetimbangan zat teradsorpsi, halkami - tekanan uap jenuh) karbon aktif sedikit menyerap uap air. Namun, saat pp/ pkami lebih dari 0,3-0,4 ada adsorpsi terlihat, dan dalam kasus pp/ pkami = 1 hampir semua mikropori diisi dengan uap air. Oleh karena itu, kehadiran mereka dapat mempersulit penyerapan zat target.

Karbon aktif secara luas digunakan sebagai adsorben yang menyerap uap dari emisi gas (misalnya, ketika membersihkan udara dari carbon disulfide CS).2), pemulihan uap dari pelarut yang mudah menguap untuk tujuan pemulihan, untuk pemurnian larutan berair (misalnya, sirup gula dan minuman beralkohol), air minum dan air limbah, dalam masker gas, dalam teknologi vakum, misalnya, untuk menciptakan pompa sorpsi, dalam kromatografi adsorpsi gas, untuk mengisi peredam bau. dalam lemari es, pemurnian darah, penyerapan zat berbahaya dari saluran pencernaan, dll. Karbon aktif juga dapat menjadi pembawa aditif katalitik dan katalis polimerisasi. Untuk membuat sifat karbon aktif katalitik di makro - dan mesopores membuat aditif khusus.

Dengan perkembangan produksi industri karbon aktif, penggunaan produk ini terus meningkat. Saat ini, karbon aktif digunakan dalam banyak proses pemurnian air, industri makanan, dalam proses teknologi kimia. Selain itu, pengolahan limbah gas dan air limbah terutama didasarkan pada adsorpsi oleh karbon aktif. Dan dengan perkembangan teknologi atom, karbon aktif adalah adsorben utama gas radioaktif dan air limbah di pembangkit listrik tenaga nuklir. Pada abad ke-20, penggunaan karbon aktif muncul dalam proses medis yang rumit, misalnya, hemofiltrasi (pemurnian darah pada karbon aktif). Karbon aktif digunakan:

  • untuk pengolahan air (pemurnian air dari dioksin dan xenobiotik, karbonisasi);
  • dalam industri makanan dalam produksi minuman beralkohol, minuman dan bir rendah alkohol, klarifikasi anggur, dalam produksi filter rokok, pemurnian karbon dioksida dalam produksi minuman berkarbonasi, pemurnian larutan pati, sirup gula, glukosa dan xylitol, klarifikasi dan penghilang bau minyak dan lemak, dalam produksi lemon, susu dan asam lainnya;
  • dalam kimia, minyak dan gas dan industri pengolahan untuk klarifikasi pemlastis, sebagai pembawa katalis, dalam produksi minyak mineral, reagen kimia dan cat dan pernis, dalam produksi karet, dalam produksi serat kimia, untuk pemurnian larutan amina, untuk pemulihan uap pelarut organik;
  • dalam kegiatan lingkungan lingkungan untuk pengolahan limbah industri, untuk penghapusan tumpahan minyak dan produk minyak, untuk pembersihan gas buang di pabrik insinerasi, untuk pemurnian emisi gas-udara ventilasi;
  • dalam industri pertambangan dan metalurgi untuk pembuatan elektroda, untuk flotasi bijih mineral, untuk ekstraksi emas dari larutan dan bubur dalam industri pertambangan emas;
  • dalam industri bahan bakar dan energi untuk pengolahan uap kondensat dan air boiler;
  • dalam industri farmasi untuk pemurnian solusi dalam pembuatan produk medis, dalam produksi tablet batu bara, antibiotik, pengganti darah, tablet Allohol;
  • dalam pengobatan untuk pemurnian organisme hewan dan orang-orang dari racun, bakteri, saat membersihkan darah;
  • dalam produksi alat pelindung diri (masker gas, respirator, dll.);
  • dalam industri nuklir;
  • untuk pemurnian air di kolam renang dan akuarium.

Air diklasifikasikan sebagai limbah, tanah dan minum. Ciri khas dari klasifikasi ini adalah konsentrasi polutan, yang dapat berupa pelarut, pestisida dan / atau halogen-hidrokarbon, seperti hidrokarbon terklorinasi. Ada rentang konsentrasi berikut, tergantung pada kelarutannya:

  • 10-350 g / l untuk air minum,
  • 10-1000 g / liter untuk air tanah,
  • 10-2000 g / liter untuk air limbah.

Pengolahan air kolam tidak sesuai dengan klasifikasi ini, karena di sini kita berurusan dengan deklorinasi dan de-zonasi, dan tidak dengan penghapusan adsorpsi murni dari polutan. Dechlorination dan deozonation secara efektif digunakan dalam perawatan air kolam renang menggunakan karbon aktif dari batok kelapa, yang memiliki kelebihan karena permukaan adsorpsi yang besar dan karenanya memiliki efek deklorinasinya yang sangat baik dengan kepadatan tinggi. Kepadatan tinggi memungkinkan aliran balik tanpa mencuci karbon aktif dari filter.

Karbon aktif granular digunakan dalam sistem adsorpsi stasioner tetap. Air yang terkontaminasi mengalir melalui lapisan karbon aktif yang konstan (kebanyakan dari atas ke bawah). Untuk operasi bebas dari sistem adsorpsi ini, air harus bebas dari partikel padat apa pun. Ini dapat dijamin dengan preprocessing yang sesuai (misalnya, dengan menggunakan filter pasir). Partikel yang jatuh ke dalam filter tetap dapat dihilangkan dengan sistem adsorpsi counter-saat ini.

Banyak proses produksi yang memancarkan gas berbahaya. Zat beracun ini tidak boleh dilepaskan ke udara. Zat beracun yang paling umum di udara adalah pelarut yang diperlukan untuk produksi bahan untuk penggunaan sehari-hari. Untuk pemisahan pelarut (terutama hidrokarbon, seperti hidrokarbon terklorinasi), karbon aktif dapat berhasil digunakan karena sifat anti airnya.

Pembersihan udara dibagi menjadi udara pembersihan udara yang tercemar dan pemulihan pelarut sesuai dengan jumlah dan konsentrasi polutan di udara. Pada konsentrasi tinggi, lebih murah untuk memulihkan pelarut dari karbon aktif (misalnya, dengan uap). Tetapi jika zat-zat beracun ada pada konsentrasi yang sangat rendah atau dalam campuran yang tidak dapat digunakan kembali, maka karbon aktif yang dapat dicetak digunakan. Karbon aktif yang dibentuk digunakan dalam sistem adsorpsi tetap. Terkontaminasi aliran udara melalui lapisan batubara yang konstan dalam satu arah (terutama dari bawah ke atas).

Salah satu bidang utama penerapan karbon aktif yang diresapi adalah pemurnian gas dan udara. Udara yang terkontaminasi sebagai akibat dari banyak proses teknis mengandung zat beracun yang tidak dapat sepenuhnya dihilangkan dengan menggunakan karbon aktif konvensional. Zat beracun ini, terutama zat polar anorganik atau tidak stabil, bisa sangat beracun bahkan pada konsentrasi rendah. Dalam hal ini, karbon aktif diresapi digunakan. Kadang-kadang oleh berbagai reaksi kimia antara antara komponen polutan dan zat aktif dalam karbon aktif, polutan dapat sepenuhnya dihapus dari udara yang tercemar. Karbon aktif diresapi (diresapi) dengan perak (untuk memurnikan air minum), yodium (untuk memurnikan dari belerang dioksida), sulfur (untuk memurnikan dari merkuri), alkali (untuk memurnikan dari gas asam dan gas - klorin, sulfur dioksida, nitrogen dioksida dan d.), asam (untuk menghilangkan alkali gas dan amonia).

Regenerasi

Karena adsorpsi adalah proses reversibel dan tidak mengubah permukaan atau komposisi kimia dari karbon aktif, kontaminan dapat dihilangkan dari karbon aktif dengan desorpsi (pelepasan zat teradsorpsi). Kekuatan van der Waltz, yang merupakan kekuatan pendorong utama dalam adsorpsi, melemah, sehingga polutan dapat dikeluarkan dari permukaan batubara, tiga metode teknis digunakan:

  • Metode fluktuasi suhu: efek gaya van der Waals menurun dengan meningkatnya suhu. Suhu meningkat karena aliran panas nitrogen atau peningkatan tekanan uap pada suhu 110-160 ° C.
  • Metode tekanan fluktuasi: dengan penurunan tekanan parsial, efek gaya Van-Der-Waltz menurun.
  • Ekstraksi - desorpsi dalam fase cair. Zat teradsorpsi dihilangkan secara kimia.

Semua metode ini tidak nyaman, karena zat yang teradsorpsi tidak dapat sepenuhnya dihilangkan dari permukaan batubara. Sejumlah besar polutan tetap berada di pori-pori karbon aktif. Ketika menggunakan regenerasi uap, 1/3 dari semua zat yang teradsorpsi masih tersisa di karbon aktif.

Di bawah regenerasi kimia memahami pemrosesan cairan sorben atau reagen organik atau organik pada suhu, sebagai suatu peraturan, tidak lebih tinggi dari 100 ° C. Sorben karbon dan non-karbon secara kimia diregenerasi. Sebagai hasil dari perlakuan ini, sorbat baik diserap tanpa perubahan, atau produk interaksinya dengan agen regenerasi yang diserap. Regenerasi kimia sering terjadi langsung di aparatus adsorpsi. Sebagian besar metode regenerasi kimia hanya khusus untuk jenis sorbat tertentu.

Regenerasi termal suhu rendah adalah perlakuan sorben dengan uap atau gas pada 100-400 ° C. Prosedur ini cukup sederhana dan dalam banyak kasus dilakukan langsung di adsorbers. Uap air karena entalpi tinggi paling sering digunakan untuk regenerasi termal suhu rendah. Aman dan tersedia dalam produksi.

Regenerasi kimia dan regenerasi termal suhu rendah tidak menjamin pemulihan lengkap batubara adsorpsi. Proses regenerasi termal sangat kompleks, multistage, tidak hanya mempengaruhi sorbate, tetapi juga sorben. Regenerasi termal dekat dengan teknologi untuk memproduksi karbon aktif. Selama karbonisasi berbagai jenis sorbat pada batu bara, sebagian besar kotoran terurai pada 200–350 ° C, dan pada 400 ° C, sekitar setengah dari total adsorbat biasanya dihancurkan. CO, CO2, CH4 - Produk penguraian utama sorbat organik dilepaskan ketika dipanaskan hingga 350 - 600 ° C. Secara teori, biaya regenerasi tersebut adalah 50% dari biaya karbon aktif baru. Ini menunjukkan kebutuhan untuk melanjutkan pencarian dan pengembangan metode baru yang sangat efisien untuk regenerasi sorben.

Reaktivasi - regenerasi lengkap karbon aktif melalui uap pada suhu 600 ° C. Polutan dibakar pada suhu ini, tanpa membakar batubara. Hal ini dimungkinkan karena konsentrasi oksigen yang rendah dan adanya sejumlah besar uap. Uap air bereaksi secara selektif dengan bahan organik teradsorpsi yang menunjukkan reaktivitas tinggi dalam air pada suhu tinggi ini, dengan pembakaran sempurna terjadi. Namun, tidak mungkin untuk menghindari pembakaran batu bara minimum. Kerugian ini harus dikompensasi oleh batubara baru. Setelah reaktivasi, sering terjadi bahwa karbon aktif menunjukkan permukaan internal yang lebih besar dan reaktivitas yang lebih tinggi daripada batubara asli. Fakta-fakta ini adalah karena pembentukan pori-pori tambahan dan polutan coking dalam karbon aktif. Struktur pori-pori juga berubah - mereka meningkat. Reaktivasi dilakukan dalam oven reaktivasi. Ada tiga jenis tungku: rotary, poros dan tungku aliran gas variabel. Tungku aliran gas variabel memiliki kelebihan karena kerugian rendah karena pembakaran dan gesekan. Karbon aktif dibebankan ke aliran udara dan, dalam hal ini, gas pembakaran dapat dibawa naik melalui jeruji. Karbon aktif sebagian menjadi cair karena aliran gas yang kuat. Gas juga mengangkut produk pembakaran ketika diaktifkan kembali dari karbon aktif ke ruang afterburning. Udara ditambahkan ke afterburner, sehingga gas yang belum sepenuhnya dinyalakan sekarang dapat dibakar. Suhu meningkat hingga sekitar 1200 ° C. Setelah pembakaran, gas mengalir ke mesin cuci gas, di mana gas didinginkan hingga suhu antara 50-100 ° C sebagai akibat dari pendinginan dengan air dan udara. Dalam ruang ini, asam klorida, yang dibentuk oleh klorohidrokarbon yang teradsorpsi dari karbon aktif yang dimurnikan, dinetralkan dengan natrium hidroksida. Karena suhu tinggi dan pendinginan cepat, tidak ada gas beracun (seperti dioxin dan furan) yang terbentuk.

Sejarah

Yang paling awal dari referensi historis untuk penggunaan batu bara, mengacu pada India kuno, di mana dalam naskah Sansekerta dikatakan bahwa air minum harus terlebih dahulu dilewatkan melalui batubara, disimpan dalam pembuluh tembaga dan terkena sinar matahari.

Sifat unik dan berguna dari batu bara juga dikenal di Mesir kuno, di mana arang digunakan untuk tujuan medis sedini 1500 SM. er

Bangsa Romawi kuno juga menggunakan batu bara untuk memurnikan air minum, bir, dan anggur.

Pada akhir abad ke-18, para ilmuwan tahu bahwa Carbolen mampu menyerap berbagai gas, uap dan zat terlarut. Dalam kehidupan sehari-hari, orang-orang mengamati: jika merebus air ke dalam panci, di mana mereka memasak makan malam sebelumnya, membuang beberapa bara, maka rasa dan bau makanan menghilang. Seiring waktu, karbon aktif digunakan untuk memurnikan gula, untuk menangkap bensin dalam gas alam, mewarnai kain, penyamakan kulit.

Pada 1773, kimiawan Jerman Karl Scheele melaporkan tentang adsorpsi gas pada arang. Belakangan diketahui bahwa arang juga bisa menghitamkan cairan.

Pada tahun 1785, apoteker St. Petersburg Lovits T. Ye., Yang kemudian menjadi akademisi, pertama kali menarik perhatian pada kemampuan karbon aktif untuk memurnikan alkohol. Sebagai hasil dari percobaan berulang, ia menemukan bahwa bahkan mengocok anggur dengan bubuk batu bara memungkinkan untuk memperoleh minuman yang lebih bersih dan berkualitas lebih tinggi.

Pada 1794, arang pertama kali digunakan di pabrik gula Inggris.

Pada tahun 1808, arang pertama kali digunakan di Prancis untuk meringankan sirup gula.

Pada tahun 1811, ketika mencampur krim sepatu hitam, kemampuan pemutihan arang tulang ditemukan.

Pada tahun 1830, seorang apoteker, melakukan percobaan pada dirinya sendiri, mengambil satu gram strychnine di dalam dan bertahan hidup, karena ia secara bersamaan menelan 15 gram karbon aktif, yang menyerap racun kuat ini.

Pada tahun 1915, masker gas batubara penyaringan pertama di dunia ditemukan di Rusia oleh ilmuwan Rusia Nikolai Dmitrievich Zelinsky. Pada tahun 1916 itu diadopsi oleh tentara Entente. Bahan sorben utama di dalamnya adalah karbon aktif.

Produksi industri karbon aktif dimulai pada awal abad ke-20. Pada tahun 1909, batch pertama dari serbuk karbon aktif dirilis di Eropa.

Selama Perang Dunia Pertama, karbon aktif tempurung kelapa pertama kali digunakan sebagai adsorben dalam masker gas.

Saat ini, karbon aktif adalah salah satu bahan filter terbaik.

Karbon karbon aktif

Perusahaan "Sistem Kimia" menawarkan berbagai karbon aktif Carbonut, terbukti sempurna dalam berbagai proses teknologi dan industri:

  • Carbonut WT untuk pemurnian cairan dan air (tanah, limbah dan minuman, serta untuk pengolahan air),
  • Carbonut VP untuk membersihkan berbagai gas dan udara
  • Carbonut GC untuk ekstraksi emas dan logam lain dari larutan dan slurries dalam industri pertambangan dan motel,
  • CF Carbonut untuk filter rokok.

Karbon aktif karbonut diproduksi secara eksklusif dari batok kelapa, karena karbon aktif kelapa memiliki kualitas pembersihan terbaik dan kapasitas penyerapan tertinggi (karena keberadaan sejumlah besar pori-pori dan, akibatnya, luas permukaan yang lebih besar), masa pakai terlama (karena kekerasan tinggi dan kemungkinan regenerasi ganda), kurangnya desorpsi zat yang diserap dan kadar abu yang rendah.

Karbon aktif karbonut telah diproduksi sejak tahun 1995 di India dengan peralatan otomatis dan berteknologi tinggi. Produksi memiliki lokasi yang strategis dan penting, pertama, dekat dengan sumber bahan mentah - kelapa, dan kedua, di dekat pelabuhan laut. Kelapa tumbuh sepanjang tahun, memberikan sumber bahan baku berkualitas tanpa gangguan dalam jumlah besar, dengan biaya pengiriman minimal. Kedekatan pelabuhan laut, juga menghindari biaya logistik tambahan. Semua tahapan siklus teknologi dalam produksi karbon aktif Karbonut dikontrol secara ketat: ini termasuk pemilihan bahan mentah input secara hati-hati, pengendalian parameter utama setelah masing-masing tahap produksi menengah, dan kontrol kualitas produk akhir, jadi sesuai dengan standar yang ditetapkan. Karbon karbon aktif diekspor hampir di seluruh dunia dan karena kombinasi harga dan kualitas yang sangat baik dalam permintaan luas.

Dokumentasi

Untuk melihat dokumentasi Anda memerlukan program "Adobe Reader". Jika Anda tidak memasang Adobe Reader di komputer Anda, kunjungi situs web Adobe www.adobe.com, unduh dan instal versi terbaru dari program ini (program ini gratis). Proses instalasi sederhana dan hanya membutuhkan beberapa menit, program ini akan berguna bagi Anda di masa depan.

Jika Anda ingin membeli Karbon aktif di Moskow, wilayah Moskow, Mytischi, St. Petersburg - hubungi manajer perusahaan. Juga pengiriman ke wilayah lain dari Federasi Rusia.

Apa itu karbon aktif

Ciri utama dan apa yang dihasilkan

Beberapa produsen mampu mencapai produksi kelas batubara, di mana area filtrasi mencapai 1500 m2 / g zat. Bahan-bahan utama yang digunakan untuk memproduksi karbon aktif adalah zat-zat berkarbon asal organik. Misalnya, batu bara, batok kelapa, kayu, minyak bumi atau batu bara kokas dapat digunakan sebagai bahan mentah.

Kiat: pilih batubara adalah yang terbaik, berdasarkan sasaran. Masing-masing fokus pada pemecahan masalah yang berbeda.

Coke berfungsi sebagai dasar untuk pembuatan karbon aktif dari AR, AG dan kelas lainnya, karbon granular dari merek GAC terutama terbuat dari batok kelapa, dan berbagai kelas terbuat dari kayu, misalnya, arang aktif P500: http://activcarbon.com.ua/product /44.html

Varietas dan penggunaan

Ada beberapa jenis batubara yang memiliki kelebihan dan kekurangan tertentu. Berdasarkan mereka, masing-masing spesies telah menggunakan ceruknya.

Granular

Batubara yang diresapi

Batubara impregnasi diproduksi dengan menekan dan impregnasi berikutnya dengan senyawa kimia khusus. Substansi untuk impregnasi dipilih tergantung pada cakupan aplikasi, yang memungkinkan untuk meningkatkan efisiensi secara signifikan. Hal ini terutama digunakan untuk pemurnian berbagai gas dari senyawa anorganik dengan metode katalisis. Digunakan dalam bidang-bidang berikut:

  • untuk menghilangkan kotoran anorganik dari gas reaksi
  • untuk menghilangkan merkuri dari gas alam
  • untuk pemurnian hidrogen sulfida dan gas biologis

Terkompresi

Bentuknya seperti gumpalan, yang panjangnya dua kali diameternya. Ia memiliki lebih sedikit hambatan udara dibandingkan dengan granular, yang berfungsi sebagai pilihannya sebagai komponen utama untuk ventilasi ruangan dan penyaringan atmosfer. Berlaku untuk bidang-bidang berikut:

  • pemurnian gas yang dilepaskan oleh reaksi berbagai zat dari polusi
  • pemurnian udara di tempat yang ditujukan untuk pengolahan limbah dan fasilitas pemurnian air
  • pemurnian gas alam dan biologis
  • mengurangi konsentrasi bahan organik yang mudah menguap
  • di alat pelindung pernafasan

Dusty

Diameter partikel jenis batubara ini tidak melebihi beberapa seperseribu milimeter. Ini hanya digunakan bersama dengan sistem pemberian dosis dan digunakan dalam bidang-bidang berikut:

  • saat mengeluarkan zat berbahaya dari air limbah
  • saat memproses air minum
  • untuk pemurnian gas yang terbentuk selama perlakuan panas limbah
  • ketika pemutihan makanan dan produk kimia
  • untuk memperkaya lumpur

Karbon aktif

Karbon aktif (aktif) adalah zat berpori yang diperoleh dari berbagai bahan yang mengandung karbon dari asal organik: arang (kadar karbon aktif BAU-A, OU-A, DAK [1], dll.), Arang batubara (kadar karbon aktif AG-3, AG-5, AR, dll.), Kokas minyak bumi, batu bara kelapa, dll.

Konten

Sifat kimia dan modifikasi

karbon aktif netral adalah senyawa reaktivitas cukup mampu untuk oksidasi oleh oksigen atmosfer dan plasma oksigen [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], uap [11], [12], [13], serta karbon dioksida [7] dan ozon [14], [15], [16]. Oksidasi dalam fase cair dilakukan dengan sejumlah reagen (HNO3, H2O2, KMnO4) [17], [18], [19]. Dengan membentuk sejumlah besar kelompok dasar dan asam pada permukaan batubara teroksidasi penyerapan dan properti lainnya mungkin berbeda secara signifikan dari unoxidized [20]. Batubara yang dimodifikasi nitrogen diperoleh baik dari zat atau polimer yang mengandung nitrogen alami [21], [22], atau dengan memperlakukan batubara dengan reagen yang mengandung nitrogen [23], [24], [25]. Batu bara juga dapat berinteraksi dengan klorin [26], [27] bromin, [28] dan fluor [29]. Pentingnya adalah batubara yang mengandung sulfur, yang disintesis dengan cara yang berbeda [30], [31] Baru-baru ini, sifat kimia batubara biasanya dikaitkan dengan adanya ikatan rangkap aktif pada permukaannya [16], [32], [33]. Batubara yang dimodifikasi secara kimia digunakan sebagai katalis, pembawa katalis, penyerap selektif, dalam persiapan zat yang sangat murni, sebagai elektroda baterai lithium.

Bagaimana cara kerja batubara

Ada dua mekanisme utama dimana karbon aktif menghilangkan polutan dari air: adsorpsi dan reduksi katalitik (proses yang menyebabkan ion bermuatan negatif dari suatu polutan tertarik ke karbon aktif yang bermuatan positif). Senyawa organik dihilangkan dengan adsorpsi, dan disinfektan sisa, seperti klorin, dan kloramina dihilangkan dengan reduksi katalitik.

Produksi

karbon aktif yang baik diperoleh dari nutshells (kelapa, beberapa benih tanaman buah.) Pertama karbon aktif yang terbuat dari (batubara tulang [34]), tulang sapi. Inti dari proses aktivasi terdiri dari membuka pori-pori dalam bahan karbon dalam keadaan tertutup. Hal ini dilakukan baik secara termokimia (bahan pra-diresapi dengan larutan zinc klorida, kalium karbonat atau beberapa senyawa lain dan dipanaskan tanpa akses udara), atau dengan perlakuan dengan uap super panas atau karbon dioksida atau campurannya pada suhu 800-850 derajat. Dalam kasus terakhir, secara teknis sulit untuk mendapatkan agen gas-uap yang memiliki suhu seperti itu. Ini tersebar luas untuk pengiriman ke aparat untuk aktivasi, bersamaan dengan uap jenuh, dari jumlah udara terbatas. Bagian dari batubara terbakar dan suhu yang diperlukan tercapai di ruang reaksi. Output karbon aktif dalam varian proses ini sangat berkurang. Nilai luas permukaan spesifik dari pori-pori dalam kadar karbon aktif yang terbaik dapat mencapai 1800-2200 m 2; pada 1 g batubara. [2] Makro, meso, dan pori-pori mikro dibedakan. Tergantung pada ukuran molekul yang perlu disimpan di permukaan batubara, batubara harus dibuat dengan rasio ukuran pori yang berbeda.

Aplikasi

Masker gas

Contoh klasik penggunaan karbon aktif dikaitkan dengan penggunaannya dalam masker gas. Masker gas yang dikembangkan oleh ND Zelinsky menyelamatkan banyak nyawa prajurit dalam Perang Dunia Pertama. Pada 1916 itu digunakan di hampir semua tentara Eropa.

Dalam produksi gula

Awalnya, tulang karbon aktif digunakan untuk memurnikan sirup gula dari pewarna selama pemurnian gula. Namun, gula ini tidak dapat dikonsumsi dalam puasa, karena memiliki asal hewan. Produsen gula mulai memproduksi "gula tanpa lemak", yang tidak disempurnakan dan memiliki tampilan permen berwarna, atau disikat melalui arang.

Penggunaan lainnya

Karbon aktif digunakan dalam obat-obatan, kimia, sebagai pembawa katalis, dan dalam banyak reaksi bertindak sebagai katalis dalam industri farmasi dan makanan. Filter yang mengandung karbon aktif digunakan di banyak perangkat modern untuk pemurnian air minum.

Karakteristik karbon aktif

Ukuran pori

Pengaruh yang menentukan pada struktur pori karbon aktif diberikan oleh bahan baku untuk persiapannya. Karbon aktif berdasarkan batok kelapa dicirikan oleh proporsi mikropori yang lebih besar (hingga 2 nm), dan atas dasar batubara - proporsi mesopori yang lebih besar (2-50 nm). Sebagian besar makropori adalah karakteristik karbon aktif berdasarkan kayu (lebih dari 50 nm).

Micropores sangat cocok untuk adsorpsi molekul kecil, dan mesopori untuk adsorpsi molekul organik yang lebih besar.

Indeks yodium

Sebagian besar karbon lebih disukai menyerap molekul kecil. Indeks yodium merupakan parameter paling mendasar yang digunakan untuk mengkarakterisasi kerja karbon aktif. Indeks yodium adalah ukuran tingkat aktivitas (angka yang lebih tinggi menunjukkan tingkat aktivasi yang lebih tinggi), sering diukur dalam mg / g (kisaran khas adalah 500–1200 mg / g). Indeks yodium juga merupakan ukuran kandungan mikropori karbon aktif (dari 0 hingga 20 Å), atau hingga 2 nm, yang setara dengan luas permukaan karbon antara 900 m² / g dan 1100 m² / g. Ini adalah ukuran standar ketika menggunakan karbon aktif untuk memurnikan zat dalam fase cair.

Kekerasan

Ini adalah ukuran resistensi karbon aktif terhadap abrasi. Ini adalah indikator penting dari karbon aktif, yang diperlukan untuk menjaga integritas fisik dan menahan gaya gesekan, proses backwash, dll. Ada perbedaan signifikan dalam kekerasan karbon aktif, tergantung pada bahan baku dan tingkat aktivitas.

Distribusi ukuran partikel

Semakin kecil ukuran partikel karbon aktif, semakin baik akses ke area permukaan dan semakin cepat tingkat adsorpsi. Dalam sistem fase uap, ini harus diperhitungkan ketika tekanan berkurang, yang akan mempengaruhi biaya energi. Pertimbangan yang hati-hati dari distribusi ukuran partikel dapat memberikan manfaat operasional yang signifikan.

Farmakologi

Ini memiliki efek enterosorbing, detoksifikasi dan antidiare. Ini milik kelompok antidot physico-kimia polyvalent, memiliki aktivitas permukaan yang besar, menyerap racun dan racun dari saluran pencernaan (GIT) sebelum penyerapan mereka, alkaloid, glikosida, barbiturat, dll. Hipnotik, obat-obatan untuk anestesi umum, garam logam berat, racun dari bakteri, tumbuhan, asal hewan, turunan dari fenol, asam hidrosianik, sulfonamid, gas. Aktif sebagai sorben untuk hemoperfusion. Ini lemah menyerap asam dan basa, serta garam besi, sianida, malathion, metanol, etilena glikol. Tidak mengiritasi selaput lendir. Dalam perawatan keracunan, perlu untuk menciptakan kelebihan batu bara di lambung (sebelum mencucinya) dan di usus (setelah mencuci perut). Penurunan konsentrasi batubara dalam medium berkontribusi pada desorpsi zat terikat dan penyerapannya (untuk mencegah penyerapan zat yang dilepaskan, disarankan untuk mencuci kembali lambung dan menetapkan batubara). Kehadiran massa makanan di saluran pencernaan memerlukan administrasi dalam dosis tinggi, karena isi saluran pencernaan diserap oleh batubara dan aktivitasnya menurun. Jika keracunan disebabkan oleh zat yang terlibat dalam sirkulasi enterohepatik (glikosida jantung, indometasin, morfin, dan opiat lain), Anda harus menggunakan batu bara selama beberapa hari. Terutama efektif sebagai penyerap untuk hemoperfusi dalam kasus keracunan akut dengan barbiturat, glutathimide, theophylline. Mengurangi keefektifan penggunaan obat secara bersamaan, mengurangi efektivitas obat yang bekerja pada mukosa saluran cerna (termasuk ipecacuanas dan thermopsis).

Ditunjuk dengan indikasi berikut: detoksifikasi dengan peningkatan keasaman jus lambung selama intoksikasi eksogen dan endogen: dispepsia, perut kembung, proses pembusukan, fermentasi, hipersekresi lendir, HCl, jus lambung, diare; keracunan dengan alkaloid, glikosida, garam logam berat, keracunan makanan; makanan beracunoinfeksi, disentri, salmonellosis, penyakit bakar dalam tahap toksemia dan septikotoksemia; gagal ginjal, hepatitis kronis, hepatitis virus akut, sirosis hati, dermatitis atopik, asma bronkial, gastritis, kolesistitis kronis, enterokolitis, kolesistopankreatitis; keracunan dengan senyawa kimia dan obat-obatan (termasuk organofosfor dan senyawa organoklorin, obat psikoaktif), penyakit alergi, gangguan metabolisme, sindrom penarikan alkohol; intoksikasi pada pasien kanker dengan latar belakang radiasi dan kemoterapi; persiapan untuk pemeriksaan X-ray dan endoskopi (untuk mengurangi kandungan gas di usus).

Kontraindikasi pada lesi ulseratif pada saluran gastrointestinal (termasuk ulkus lambung dan 12 ulkus duodenum, kolitis ulserativa), perdarahan dari saluran gastrointestinal, penunjukan simultan obat antitoksik, efek yang berkembang setelah penyerapan (metionin, dll).

Efek sampingnya adalah dispepsia, sembelit, atau diare; dengan penggunaan jangka panjang - hipovitaminosis, mengurangi penyerapan dari saluran pencernaan nutrisi (lemak, protein), hormon. Ketika hemoperfusion melalui karbon aktif - tromboemboli, perdarahan, hipoglikemia, hipokalsemia, hipotermia, menurunkan tekanan darah.

Top