Здраве, живот, хобита, взаимоотношения

ACTIVE COAL (активен въглен), материал с развита пореста структура. При 87-97% (от теглото) се състои от С, съдържа също H, O и вътрешни острови, въведени в активен въглен, когато то е получено. Съдържанието на пепел от активен въглен може да бъде 1-15% (понякога е пепел до 0.1-0.2%).

Порите в активния въглен се класифицират според техните линейни размери х (половин ширина - за модел с разрез на порите, радиус - за цилиндрични или сферични): х 0,6-0,7 nm-микропора; 0.6-0.7 100-200 nm макропорести.

За адсорбция в микропорите (обем на обем 0.2-0.6 cm 3 / g), пропорционален на размера с адсорбираните молекули, Chap. Пр. механизъм за пълнене на обема. Аналогично, адсорбцията се среща и в супермикропорите (обем 0.15-0.2 cm 3 / g) - ще бъде разположена на разстояние. области между микропорите и мезопорите. В тази област островите на микропорите постепенно се размножават, появяват се островите на мезопорите.

Трябва да се следва механизмът на адсорбция при мезопорите. образуване на адсорбти. слоеве (полимолекулна адсорбция X, която се допълва чрез запълване на порите чрез механизма на капилярната кондензация.За конвенционалните активни въглероди специфичният обем на мезопорите е 0.02-0.10 cm 3 / g, а специфичната плътност е от 20 до 70 m2 / g, но за някои активни въглероди (например осветление) тези индикатори могат да достигнат съответно 0.7 cm 3 / g и 200-450 m2 / g.

Макропорьорите (обемно съотношение съответно 0,02-0,8 cm3 / g и 0,5-2,0 M / r) служат като транспортни канали, водещи молекулите, абсорбирани в v към адсорбента. пространство на зърна (гранули) от активен въглен. За да даде катализата на активния въглен. Сен-ин в макро- и мезопорите допринасят, като правило, за специални. добавки.

В активния ъгъл често съществуват всички видове пори и кривата на диференциалното разпределение на техния обем по размер има 2-3 максимума. В зависимост от степента на развитие на супермикропорите се разграничават активни въглеводороди с тесно разпределение (тези пори практически липсват) и широки (значително развити).

Активните въглероди адсорбират добре по двойки:с относително високи температури на кипене (напр. бензен), по-лоши летливи съединения. (например NH3). Когато се отнася. налягане на парата pR/ стрнас по-малко от 0.10-0.25 (стрR-равновесното налягане на адсорбираното вещество, стрнас-налягане sat. чифт). Активният въглерод леко абсорбира водната пара. Когато обаче (стрR/ стрнас)> 0.3-0.4 има забележима адсорбция, а в случай на (pR/ стрнас) 1 почти всички микропори са пълни с водни пари. Следователно тяхното присъствие може да усложни абсорбирането на целевия остров.

DOS. суровини за производство на активен въглен - Kam.-ug. въглерод, съдържащ въглерод, расте. материали (например въглен, торф, дървени стърготини, семена от плодове от плодни дървета). Продуктите от карбонизирането на тази суровина се подлагат на активиране (в повечето случаи газовата пара - в присъствието на пари H2O и CO2, по-малко химически, т.е. в присъствието на метални соли, например. цинков хлорид2, K2S) при 850-950 ° С. В допълнение, активният въглерод получава топлина. разлагане на синтетични полимери (напр. поливинилиден хлорид).

Активният въглен се използва широко като адсорбент за абсорбиране на парите от газовите емисии (напр. За почистване на въздух от ВС2), улавяне на парите на летливи реактори с цел тяхното възстановяване, за почистване на водни разтвори (например захарни сиропи и спиртни напитки), питейна и отпадъчна вода, в газови маски, например във вакуумна технология. за създаване на сорбционни помпи, газово-адсорбционна хроматография, за пълнене на абсорбери на миризми в хладилници, почистване на кръв, абсорбиране на вредни вещества от стомашно-чревния тракт и др. Активните въглища също са носител на каталитична киселина. добавки и полимеризационен катализатор.


===
App. литература за статията "ACTIVE COAL": Kolyshkin D.A., Михайлова К., Активни въглища. Справочна литература, L., 1972; Butyrin G.M., High Poorous Carbon Materials, М., 1976; Dubinin ММ, "Izv.A.SSR.R.Ser.Chem.", 1979, No. 8, p. 1691-96; Въглищата са активни. Catalog, Cherkasy, 1983; Kinle X., Bader Е., активни въглища и тяхното промишлено приложение, trans. с него., L., 1984. N.S. Поляков.

Активен въглен

Суровини и химически състав

структура

производство

класификация

Ключови функции

Области на приложение

регенерация

История на

Въглеродни активирани въглероди

документация

Суровини и химически състав

Активиран (или активен) въглища (от Lat Carbo activatus) е адсорбент - вещество със силно развита пореста структура, получено от различни въглеродни материали от органичен произход като въглен, въглищен кокс, нефтен кокс, кокосова обвивка, семена от кайсия, маслини и други плодове. Най-доброто качество на почистване и експлоатационен живот се счита за активен въглен (карбол), изработен от кокосова обвивка и поради своята висока якост, той може да се регенерира многократно.

По отношение на химията активният въглен е форма на въглерод с несъвършена структура, съдържаща почти никакви примеси. 87-97% от теглото на активния въглен се състои от въглерод, той може също така да съдържа водород, кислород, азот, сяра и други вещества. При химическия състав активният въглен е подобен на графита, използваният материал, включително конвенционалните моливи. Активният въглерод, диамантът, графитът са различни форми на въглерод, практически без примеси. Съгласно структурните си характеристики активните въглероди принадлежат към групата микрокристални въглеродни сортове - това са графитни кристалити, състоящи се от равнини с дължина 2-3 nm, които на свой ред са образувани от шестоъгълни пръстени. Обаче, типичната за графит ориентация на отделните равнини на решетката един спрямо друг в активните въглеродни атоми е нарушена - слоевете са случайно изместени и не съвпадат в посока, перпендикулярна на тяхната равнина. В допълнение към графитните кристалити, активните въглеродни атоми съдържат от една до две трети от аморфния въглерод и присъстват и хетероатоми. Хетерогенната маса, състояща се от кристалити от графит и аморфен въглерод, определя особената пореста структура на активираните въглеродни атоми, както и техните адсорбционни и физикомеханични свойства. Наличието на химически свързан кислород в структурата на активните въглеродни атоми, което образува повърхностни химични съединения от основно или киселинно естество, оказва значително влияние върху техните адсорбционни свойства. Съдържанието на пепел от активен въглен може да бъде 1-15%, понякога е пепел до 0,1-0,2%.

структура

Активният въглерод има огромно количество пори и следователно има много голяма повърхност, в резултат на което има висока адсорбция (1 g активен въглен, в зависимост от технологията на производство има повърхност от 500 до 1500 m 2). Това е високото ниво на порьозност, което прави активирания въглерод "активиран". Увеличаването на порьозността на активния въглен възниква при специална обработка - активиране, което значително увеличава адсорбиращата повърхност.

При активните въглероди се различават макро-, мезо- и микропорите. В зависимост от размера на молекулите, които трябва да се съхраняват на повърхността на въглищата, въглищата трябва да бъдат направени с различни съотношения на размера на порите. Порите в активен ъгъл се класифицират според техните линейни размери - X (половин ширина - за модел с порядък на порите, радиус - за цилиндрични или сферични):

За адсорбция в микропори (специфичен обем от 0.2-0.6 cm3 / g и 800-1000 m2 / g), пропорционален на размера с адсорбираните молекули, механизмът на пълнене на обема е предимно характерен. По подобен начин адсорбцията се среща и при супермикропорите (специфичен обем 0.15-0.2 cm 3 / g) - междинни области между микропорите и мезопорите. В тази област свойствата на микропорите постепенно се дегенерират, се проявяват свойствата на мезопорите. Механизмът на адсорбция в мезопорите се състои в последователно формиране на адсорбционни слоеве (полимолекулна адсорбция), което се допълва чрез запълване на порите чрез механизма на капилярната кондензация. При конвенционалните активни въглероди, специфичният обем на мезопорите е 0.02-0.10 cm3 / g, специфичната повърхност е 20-70 m2 / g; но при някои активни въглероди (например осветление), тези индикатори могат да достигнат съответно 0.7 cm 3 / g и 200-450 m2 / g. Макропорьорите (специфичен обем и повърхност, съответно 0.2-0.8 cm 3 / g и 0.5-2.0 m 2 / g) служат като транспортни канали, водещи молекулите на абсорбираните вещества към адсорбционното пространство на гранули с активиран въглерод. Микро- и мезопорите съставляват най-голямата част от повърхността на активираните въглеродни атоми, съответно, те най-много допринасят за техните свойства на адсорбция. Микропорите са особено подходящи за адсорбция на малки молекули и мезопор за адсорбиране на по-големи органични молекули. Решаващото влияние върху структурата на порите на активираните въглени се упражнява от суровините, от които те се получават. Активираните въглероди на базата на кокосова обвивка се характеризират с по-голяма част от микропорите и активирани въглероди на основата на каменни въглища - с по-голяма част от мезопорите. Голяма част от макропорите са характерни за активните въглища на базата на дървесина. В активния ъгъл като правило има всички видове пори и кривата на диференциалното разпределение на техния обем по размер има 2-3 максимума. В зависимост от степента на развитие на супермикропорите се разграничават активни въглеводороди с тесно разпределение (тези пори практически липсват) и широки (значително развити).

В порите на активния въглен има вътрешномолекулно привличане, което води до появата на адсорбционни сили (сили на Ван де Валц), които по своето естество са подобни на силата на гравитацията с единствената разлика, че действат на молекулярно, а не на астрономическо ниво. Тези сили предизвикват реакция, подобна на реакцията на утаяване, при която адсорбируемите вещества могат да бъдат отстранени от вода или газови потоци. Молекулите на отстранените замърсители се задържат на повърхността на активния въглен от междумолекулните сили на Ван дер Ваалс. По този начин, активираните въглеродни атоми отстраняват замърсяванията от веществата, които трябва да бъдат пречистени (за разлика, например, от обезцветяване, когато молекулите на цветните примеси не се отстраняват, но се превръщат химически в безцветни молекули). Химичните реакции също могат да възникнат между адсорбираните вещества и повърхността на активния въглен. Тези процеси се наричат ​​химическа адсорбция или химиисоборбация, но основно процесът на физическа адсорбция се получава по време на взаимодействието на активния въглен и адсорбираното вещество. Chemisorption се използва широко в промишлеността за почистване на газове, обезгазяване, отделяне на метали, както и в научни изследвания. Физическата адсорбция е обратима, т.е. адсорбируемите вещества могат да бъдат отделени от повърхността и да се върнат в първоначалното си състояние при определени условия. По време на химиосорбцията адсорбираното вещество се свързва с повърхността чрез химически връзки, променяйки неговите химични свойства. Чемисорпцията не е обратима.

Някои вещества са слабо адсорбирани на повърхността на конвенционалните активирани въглероди. Такива вещества включват амоняк, серен диоксид, живачни пари, сероводород, формалдехид, хлор и циановодород. За ефективното отстраняване на такива вещества се използват активирани въглени, импрегнирани със специални химични реактиви. Импрегнираните активирани въглероди се използват в специализирани области на пречистване на въздуха и водата, в респиратори, военни цели, в ядрената промишленост и др.

производство

За производството на активен въглен използвайки пещи от различни видове и конструкции. Най-широко използваните: хоризонтални и вертикални ротационни пещи с много рафтове, вал, както и реактори с кипящ слой. Основните свойства на активираните въглероди и преди всичко на порьозната структура се определят от вида на първоначалната въглеродсъдържаща суровина и метода на нейната обработка. Първоначално суровините, съдържащи въглерод, се раздробяват до размер на частиците 3-5 см, след това се подлагат на карбонизация (пиролиза) - печене при висока температура в инертна атмосфера без достъп на въздуха за отстраняване на летливи вещества. На етапа на карбонизация се формира рамката на бъдещия активен въглен - основната порьозност и сила.

Полученият карбонизиран въглерод (карбонизиран) обаче има слаби свойства на адсорбция, тъй като размерите на порите са малки и вътрешната повърхност е много малка. Следователно, карбонизът се подлага на активиране, за да се получи специфична структура на порите и да се подобрят адсорбционните свойства. Същността на процеса на активиране се състои в отваряне на порите в въглеродния материал в затворено състояние. Това се извършва или термохимично: материалът е предварително импрегниран с разтвор на цинков хлорид ZnCl2, калиев карбонат К2CO3 или други съединения и се загрява до 400-600 ° С без въздух или най-често чрез обработка с прегрята пара или въглероден диоксид СО2 или тяхната смес при температура 700-900 ° С при строго контролирани условия. Активирането с пара е окисляването на карбонизираните продукти в газообразно състояние в съответствие с реакцията - С + Н2За -> CO + H2; или с излишък от водна пара - С + 2Н2За -> CO2+2H2. Общоприето е, че захранването на апарата се активира, за да активира ограничено количество въздух едновременно с наситената пара. Част от изгарянията на въглища достига необходимата температура в реакционното пространство. Производството на активен въглен в този вариант на процеса е значително намалено. Също активен въглен се получава чрез термично разлагане на синтетични полимери (например поливинилиден хлорид).

Активирането с водна пара позволява производството на въглища с вътрешна повърхност до 1500 m2 на грам въглища. Благодарение на тази огромна повърхност активните въглероди са отлични адсорбенти. Въпреки това, не цялата тази област може да бъде достъпна за адсорбция, тъй като големи молекули на адсорбираните вещества не могат да проникнат в порите с малък размер. При процеса на активиране се развива необходимата порьозност и специфична повърхност, се получава значително понижаване на масата на твърдото вещество, което се нарича обгар.

В резултат на термохимичното активиране се образува грубо-порест активен въглен, който се използва за избелване. В резултат на активирането на пара се използва фино порьозен активен въглен, който се използва за почистване.

След активен въглен се охлажда и се подлага на предварително сортиране и пресяване, при което утайката се отделя, а след това, в зависимост от необходимостта за зададени параметри, активният въглен се подлага на допълнителна обработка: киселина измиване, импрегниране (импрегниране на различни химикали), смилане и сушене. След това активният въглен е опакован в промишлени опаковки: торбички или големи торби.

класификация

Активният въглен е класифицирана от суров вид материал, от който е направен (въглища, дървесина, кокос, и така нататък. Г.), метод за активиране (термо и пара) до местоназначението (газ, възстановителен, осветление и въглища катализатори-himosorbentov), както и формата на освобождаване. В момента активният въглен се предлага главно в следните форми:

  • прахообразен активен въглен
  • гранулирани (смачкани, неправилно оформени частици) активен въглен,
  • формован активен въглен,
  • екструдиран (цилиндричен гранулат) активен въглен,
  • тъкан, импрегниран с активен въглен.

Прахообразният активен въглен има размер на частиците по-малък от 0,1 мм (повече от 90% от общия състав). Прахообразните въглища се използват за промишлено пречистване на течности, включително обработката на битови и промишлени отпадъчни води. След адсорбцията прахообразният въглен трябва да се отдели от течностите, които ще се пречистват чрез филтриране.

Частици от гранулиран активен въглен с размери от 0,1 до 5 мм (повече от 90% от състава). Гранулиран активен въглен се използва за пречистване на течности, главно за пречистване на водата. При почистване на течности активният въглен се поставя във филтри или адсорби. Активните въглища с по-големи частици (2-5 мм) се използват за почистване на въздух и други газове.

Формованият активен въглен е активен въглен под формата на различни геометрични форми, в зависимост от приложението (цилиндри, таблетки, брикети и др.). Формованите въглища се използват за почистване на различни газове и въздух. При почистването на газове активният въглен също се поставя във филтри или адсорби.

Екструдираните въглища се произвеждат с частици под формата на цилиндри с диаметър от 0,8 до 5 мм, като правило се импрегнират (импрегнират) със специални химикали и се използват при катализ.

Тъканите, импрегнирани с въглища, са с различни форми и размери, най-често използвани за почистване на газове и въздух, например в автомобилните въздушни филтри.

Ключови функции

Гранулометричен размер (гранулометрия) - размерът на основната част от гранули от активен въглен. Измервателната единица: милиметри (mm), мрежа USS (US) и мрежа BSS (на английски език). Обобщена таблица за преобразуване на размера на частиците USS mesh - millimeters (mm) е дадена в съответното досие.

Насипната плътност е масата на материала, който запълва единичния обем под собственото си тегло. Мерна единица - грамове на сантиметър кубичен (g / cm 3).

Площ - повърхностната площ на твърдо тяло, свързано с неговата маса. Измервателната единица е квадратен метър до грама въглища (m 2 / g).

Твърдост (или сила) - всички производители и потребители на активен въглен използват значително различни методи за определяне на якостта. Повечето техники се основават на следния принцип: пробата от активен въглен се подлага на механично натоварване и мярка за якост е количеството на гранулите, получени по време на унищожаването на въглищата или смилането на среден размер. За мярката на силата вземете количеството въглища не се унищожава в% (%).

Влажността е количеството влага, съдържащо се в активния въглен. Мярка - процент (%).

Съдържание на пепел - количеството пепел (понякога се счита само за водоразтворим) в активен въглен. Мярка - процент (%).

РН на водния екстракт е стойността на рН на водния разтвор след кипене на пробата от активен въглен в него.

Защитно действие - измерване на времето на адсорбция на въглища от определен газ преди началото на предаването на минимални концентрации на газ от слой от активен въглен. Това изпитване се използва за въглища, използвани за пречистване на въздуха. Най-често активният въглен се тества за бензен или тетрахлорметан (известен още като тетрахлорметан)4).

Адсорбцията на ITS (адсорбция на въглероден тетрахлорид) -въглеводороден тетрахлорид преминава през обема на активния въглен, насищането става до постоянно тегло, след което се получава количеството на адсорбираната пара, приписано на теглото на въглищата в проценти (%).

Йодният индекс (йодна адсорбция, йоден номер) е количеството йод в милиграми, което може да адсорбира 1 грам активен въглен в прахообразна форма от разреден воден разтвор. Мерна единица - mg / g.

Адсорбцията на метиленово синьо е количеството милиграми метиленово синьо, абсорбирано от един грам активен въглен от воден разтвор. Мерна единица - mg / g.

Оцветяване на меласата (брой или индекс на меласа, на базата на меласа) е количеството активен въглен в милиграми, необходимо за 50% избистряне на стандартен разтвор на меласа.

Области на приложение

Активен въглен и се адсорбира органични макромолекулни вещества с неполярен структура, например:.. разтворителите (хлорирани въглеводороди), оцветители, масло и др Характеристики на адсорбция се увеличава с намаляване на разтворимост във вода с повече неполярен структура и повишаване на молекулното тегло. Активираните въглеводороди адсорбират добре пари от вещества с относително високи температури на кипене (например бензен С6Н6), по-лоши - летливи съединения (например амоняк NH3). При относително налягане на парите pR/ стрнас по-малко от 0.10-0.25 (стрR - равновесно налягане на адсорбираното вещество, стрнас - Налягане на наситените пари) активиран въглерод леко абсорбира водната пара. Въпреки това, когато pR/ стрнас повече от 0.3-0.4 има забележима адсорбция, а в случая с pR/ стрнас = 1 почти всички микропори са пълни с водни пари. Следователно тяхното присъствие може да усложни абсорбирането на целевото вещество.

Активният въглен се използва широко като адсорбент, който абсорбира парите от газовите емисии (например при почистване на въздуха от въглероден дисулфид CS2) Парата възстановяване на летливи разтворители за целите на възстановяване, за пречистване на водни разтвори (например, захарни сиропи и алкохол), питейна вода и отпадъчни води, в газови маски, вакуум техника, например за създаване на газопоглъщащи помпи, в газ-твърдо вещество хроматография за пълнене zapahopoglotiteley в хладилници, пречистване на кръв, абсорбиране на вредни вещества от стомашно-чревния тракт и т.н. Активният въглерод може също да бъде носител на каталитични добавки и полимеризационен катализатор. За да се направят активните въглеродни каталитични свойства в макро- и мезопорите, направете специални добавки.

С развитието на индустриалното производство на активен въглен, употребата на този продукт постоянно се увеличава. В момента активният въглен се използва в много процеси за пречистване на водата, хранително-вкусовата промишленост, в процесите на химическата технология. Освен това пречистването на отпадъчни и отпадъчни води основно се основава на адсорбция от активен въглен. А с развитието на атомната технология активният въглен е основният адсорбент на радиоактивните газове и отпадъчните води в атомните електроцентрали. През 20-ти век използването на активен въглен се появява в сложни медицински процеси, например хемофилтрация (пречистване на кръвта от активен въглен). Активният въглерод се използва:

  • за пречистване на вода (пречистване на вода от диоксини и ксенобиотици, карбонизация);
  • в хранителната промишленост за производството на разтвори, безалкохолни напитки и бира, изясняване на вино, при производството на филтри за цигари, пречистване на въглероден диоксид в производството на газирани напитки, почистване нишестени разтвори, захарен сироп, глюкоза и ксилитол осветление и дезодориращо масла и мазнини при производството на лимонена, млечна и други киселини;
  • за производството на химични, нефт и газ производство и преработка за облекчаване пластификатор като катализатор носител, в производството на минерални масла, химикали и бояджийски материали, в производството на каучук в производството на влакна, за пречистване на аминови разтвори, пара възстановяване на органични разтворители;
  • в дейности за опазване на околната среда за пречистване на промишлени отпадъчни води, за отстраняване на разливи на нефт и нефтопродукти, за почистване на димни газове в инсталации за изгаряне, за почистване на вентилационните емисии от атмосферния въздух;
  • в минната и металургичната промишленост за производство на електроди, за флотация на минерални руди, за добив на злато от разтвори и суспензии в златодобивната промишленост;
  • в горивната и енергийната промишленост за обработка на парен кондензат и котелна вода;
  • във фармацевтичната промишленост за пречистване на разтвори в производството на медицински продукти, при производството на таблетки въглища, антибиотици, кръвни заместители, таблетки Allohol;
  • в медицината за пречистване на организми на животни и хора от токсини, бактерии, при почистване на кръвта;
  • в производството на лични предпазни средства (газови маски, респиратори и др.);
  • в ядрената промишленост;
  • за пречистване на вода в басейни и аквариуми.

Водата се класифицира като отпадък, земята и пиенето. Характерна особеност на тази класификация е концентрацията на замърсители, които могат да бъдат разтворители, пестициди и / или халоген-въглеводороди, като хлорирани въглеводороди. Има следните граници на концентрация в зависимост от разтворимостта:

  • 10-350 g / l за питейна вода,
  • 10-1000 g / l за подпочвените води,
  • 10-2000 g / l за отпадъчни води.

Обработката на водата на басейни не съответства на тази класификация, тъй като тук става дума за дехлориране и дезониране, а не за чисто адсорбционно отстраняване на замърсител. Дехлорирането и дезонацията се използват ефективно при обработката на вода в басейна, като се използва активен въглен от кокосови обвивки, което има предимства благодарение на голямата адсорбционна повърхност и затова има отличен ефект на дехлориране с висока плътност. Високата плътност позволява обратния поток без измиване на активния въглен от филтъра.

Гранулиран активен въглен се използва в стационарни системи за неподвижна адсорбция. Замърсената вода протича през постоянен слой активен въглен (най-вече отгоре надолу). За свободната работа на тази адсорбционна система, водата трябва да е свободна от твърди частици. Това може да бъде гарантирано чрез подходяща предварителна обработка (например чрез пясъчен филтър). Частиците, които попадат във фиксирания филтър, могат да бъдат премахнати чрез система за противодействаща адсорбция.

Много производствени процеси изпускат вредни газове. Тези токсични вещества не трябва да се изпускат във въздуха. Най-често срещаните токсични вещества във въздуха са разтворителите, които са необходими за производството на материали за ежедневна употреба. За отделянето на разтворители (предимно въглеводороди, като хлорирани въглеводороди), активният въглен може успешно да се използва поради неговите водоотблъскващи свойства.

Почистването на въздуха се разделя на въздушно почистване на замърсен въздух и възстановяване на разтворителя в съответствие с количеството и концентрацията на замърсители във въздуха. При високи концентрации е по-евтино да се възстановят разтворителите от активен въглен (например чрез пара). Но ако съществуват токсични вещества при много ниска концентрация или в смес, която не може да бъде използвана повторно, се използва формован активен въглен за еднократна употреба. Формованият активен въглен се използва в фиксирани адсорбционни системи. Контаминиран въздушен поток през постоянен слой въглища в една посока (главно отдолу нагоре).

Една от основните области на приложение на импрегниран активен въглен е пречистването на газ и въздух. Замърсеният въздух в резултат на много технически процеси съдържа токсични вещества, които не могат да бъдат напълно отстранени с помощта на конвенционален активен въглен. Тези токсични вещества, главно неорганични или нестабилни полярни вещества, могат да бъдат много токсични дори при ниски концентрации. В този случай се използва импрегниран активен въглен. Понякога чрез различни междинни химични реакции между компонент на замърсител и активно вещество в активен въглен, замърсителят може да бъде напълно отстранен от замърсения въздух. Активираните въглероди се импрегнират (импрегнират) със сребро (за пречистване на питейната вода), йод (за пречистване от серен диоксид), сяра (за пречистване от живак), алкали (за пречистване от газообразни киселини и газове - хлор, серен диоксид, азотен диоксид и г), киселина (за отстраняване на газообразни алкали и амоняк).

регенерация

Тъй като адсорбцията е обратим процес и не променя повърхността или химичния състав на активния въглен, замърсителите могат да бъдат отстранени от активния въглен чрез десорбция (отделяне на адсорбирани вещества). Силата на van der Waltz, която е основната движеща сила в адсорбцията, е отслабена, така че замърсителят може да бъде отстранен от повърхността на въглищата, се използват три технически метода:

  • Методът на температурните колебания: ефектът на силата на ван дер Ваалс намалява с нарастващата температура. Температурата се увеличава поради горещ поток от азот или повишаване на налягането на парите при температура 110-160 ° С.
  • Метод на колебание на налягането: с намаляването на частичното налягане ефектът на силата на Ван-Дер-Валц намалява.
  • Екстракция - десорбция в течни фази. Адсорбираните вещества се отстраняват химически.

Всички тези методи са неудобни, тъй като адсорбираните вещества не могат да бъдат напълно отстранени от повърхността на въглищата. Значително количество замърсител остава в порите на активния въглен. Когато се използва регенериране на пара, 1/3 от всички адсорбирани вещества остават в активния въглен.

При химическо регенериране се разбира обработката на сорбент течност или газообразни органични или неорганични реактиви при температура, като правило, не по-висока от 100 ° С. Както химическите, така и невъглеродните сорбенти се регенерират химически. В резултат на това третиране, сорбатът или се десорбира без промени, или продуктите на взаимодействието му с регенериращото средство се десорбират. Химичното регенериране често протича директно в адсорбционния апарат. Повечето методи за химическо регенериране са тясно специализирани за някои видове сорбати.

Нискотемпературната термична регенерация е обработката на сорбента с пара или газ при 100-400 ° С. Тази процедура е съвсем проста и в много случаи се извършва директно в адсорберите. Водната пара, дължаща се на висока енталпия, най-често се използва за нискотемпературна термична регенерация. Тя е безопасна и се предлага в производството.

Химическата регенерация и нискотемпературната термична регенерация не осигуряват пълно възстановяване на адсорбционните въглища. Процесът на термично регенериране е много сложен, многоетажен, който засяга не само сорбата, а самия сорбент. Топлинната регенерация е близка до технологията за производство на активни въглероди. По време на карбонизирането на различни видове сорбати на въглища, повечето от примесите се разлагат при 200-350 ° С, а при 400 ° C около половината от общия адсорбат обикновено се унищожава. CO, CO2, СН4 - Основните продукти на разграждането на органичния сорбат се освобождават при нагряване до 350-600 ° С. На теория цената на такова регенериране е 50% от цената на нов активен въглерод. Това предполага необходимостта от продължаване на търсенето и разработването на нови високоефективни методи за регенериране на сорбенти.

Реактивиране - пълно регенериране на активен въглен през пара при температура 600 ° С Замърсителят се изгаря при тази температура без изгаряне на въглища. Това е възможно поради ниската концентрация на кислород и наличието на значително количество пара. Водната пара селективно реагира с адсорбирана органична материя, която има висока реактивност във вода при тези високи температури, при пълно изгаряне. Невъзможно е обаче да се избегне минималното изгаряне на въглища. Тази загуба трябва да бъде компенсирана с нови въглища. След реактивацията често се случва активният въглен да показва по-голяма вътрешна повърхност и по-висока реактивност от първоначалния въглен. Тези факти се дължат на образуването на допълнителни пори и коксуващи замърсители в активен въглен. Структурата на порите също се променя - те се увеличават. Реактивирането се извършва в реакторна пещ. Има три вида пещи: въртящи, валови и променливи газови пещи. Пещите с променлив газов поток имат предимства поради ниските загуби, дължащи се на изгарянето и триенето. Активираният въглерод се зарежда във въздушния поток и в този случай горивните газове могат да бъдат пренасяни през решетката. Активният въглерод частично става течност поради силния газов поток. Газовете също така транспортират продукти на изгаряне, когато са реактивирани от активен въглен в камерата за вторично изгаряне. Въздухът се добавя към зареждащото устройство, така че газовете, които не са напълно запалени, сега могат да бъдат изгорени. Температурата се повишава до около 1200 ° С. След изгарянето газът тече в газовата шайба, в която газът се охлажда до температура между 50-100 ° С в резултат на охлаждане с вода и въздух. В тази камера, солната киселина, която се образува от адсорбирани хлоровъглеводороди от пречистен активен въглен, се неутрализира с натриев хидроксид. Поради високата температура и бързото охлаждане не се образуват токсични газове (като диоксини и фурани).

История на

Най-ранната историческа препратка към използването на въглища се отнася до древна Индия, където в санскритите писания се казва, че питейната вода трябва първо да бъде пренесена през въглища, съхранявана в медни съдове и изложена на слънчева светлина.

Уникалните и полезни свойства на въглищата са известни и в древния Египет, където въглищата се използват за медицински цели още през 1500 г. пр. Хр. д.

Древните римляни използват и въглища за пречистване на питейната вода, бирата и виното.

В края на 18-ти век учените знаеха, че Карболен е способен да абсорбира различни газове, пари и разтвори. В ежедневния живот хората наблюдават: ако вряла вода в тиган, където вечеряха вечеря, хвърли няколко жарава, а след това вкусът и миризмата на храна изчезнат. С течение на времето, активен въглен се използва за пречистване на захарта, за задържане на бензин в естествени газове, боядисване на тъкани, тен кожи.

През 1773 германският химик Карл Шеле докладва за адсорбцията на газове на дървени въглища. По-късно е установено, че активен въглен също може да обезцветява течности.

През 1785 г. фармацевтът в Санкт Петербург Lovits T. Ye., Който по-късно става академик, първо обърна внимание на способността на активния въглен да пречиства алкохола. В резултат на многократни експерименти той установи, че дори и простото разклащане на виното с въглищен прах позволява да се получи много по-чиста и по-качествена напитка.

През 1794 г. въгленът се използва за пръв път в английска захарна фабрика.

През 1808 г. въгленът се използва за пръв път във Франция, за да олекоти захарния сироп.

През 1811 г., когато се смесва черен обув за обувки, бе открита способността за избелване на костния въглен.

През 1830 г. един фармацевт, провел експеримент върху себе си, взел един грам стрихнин вътре и оцелял, защото едновременно преглътнал 15 грама активен въглен, който адсорбирал тази силна отрова.

През 1915 г. първата филтрираща маска за въглищен газ в света е изобретена в Русия от руския учен Николай Дмитрий Жилински. През 1916 г. тя е приета от армиите на Антантата. Основният сорбент в него е активен въглен.

Индустриалното производство на активен въглен започва в началото на 20-ти век. През 1909 г. в Европа е пусната първата партида прахообразен активен въглен.

По време на Първата световна война активен въглен от кокосов черупки първоначално се използва като адсорбент в газови маски.

В момента активните въглероди са един от най-добрите филтърни материали.

Въглеродни активирани въглероди

Фирмата "Химически системи" предлага широка гама от активни въглеводороди Carbonut, отлично доказани в различни технологични процеси и отрасли:

  • Carbonut WT за пречистване на течности и вода (земя, отпадъци и напитки, както и за пречистване на вода),
  • Carbonut VP за почистване на различни газове и въздух
  • Carbonut GC за добив на злато и други метали от разтвори и суспензии в минно-мотелската индустрия,
  • Carbonut CF за цигарени филтри.

Въглеродните активни въглероди се произвеждат изключително от кокосови черупки, тъй като кокосовите активни въглероди имат най-доброто качество на почистване и най-високата абсорбционна способност (поради наличието на по-голям брой пори и следователно по-голяма повърхност), най-дълъг експлоатационен живот (поради високата твърдост и възможността за многократно регенериране), липса на десорбция на абсорбираните вещества и ниско съдържание на пепел.

Carbonut активни въглища са произведени от 1995 г. насам в Индия с автоматизирано и високотехнологично оборудване. Производството има стратегически важно място, на първо място, в непосредствена близост до източника на суровини - кокосов орех, и второ, в непосредствена близост до морските пристанища. Кокосът расте целогодишно, осигурявайки непрекъснат източник на качествени суровини в големи количества, с минимални разходи за доставка. Близостта на морските пристанища също така избягва допълнителните разходи за логистиката. Всички етапи на технологичния цикъл при производството на въглероден активен въглен са строго контролирани: това включва внимателен подбор на входящите суровини, контрол на основните параметри след всеки междинен етап на производство и контрол на качеството на крайния краен продукт в съответствие с установените стандарти. Активният въглерод Carbonut се изнася почти по целия свят и благодарение на отличната комбинация от цена и качество е в голямо търсене.

документация

За да видите документацията, трябва да имате програмата "Adobe Reader". Ако не сте инсталирали Adobe Reader на компютъра си, посетете уеб сайта на Adobe www.adobe.com, изтеглете и инсталирайте последната версия на тази програма (програмата е безплатна). Процесът на инсталиране е прост и отнема само няколко минути. Тази програма ще ви бъде полезна в бъдеще.

Ако искате да купите Активен въглен в Москва, Москва, Митичи, Санкт Петербург - свържете се с мениджърите на компанията. Също така доставка до други региони на Руската федерация.

Активна въглеродна формула

Определение и формула на активен въглен

Активният въглерод има голяма специфична повърхност (от 500 до 1500 м²), поради огромния брой пори с различни размери, в резултат на което се характеризира с висок капацитет на адсорбция.

Фиг. 1. Активен въглен. Външен вид.

Химическа формула и активен въглен

Като се имат предвид източниците на активен въглен, може да се твърди, че това е една от алоотропните модификации на химичния елемент въглерод (С) (структурата на атома е показана на фиг.2). В допълнение към това, въглеродът може да съществува под формата на прости вещества като диамант, графит, кокс, сажди, карабина, поликунуленрафен, фулерейн, нанотръби, нанолабис, астрален и др.

Фиг. 2. Структурата на въглеродния атом.

Примери за решаване на проблеми

Нека да намерим съответните относителни атомни маси на елементите на азота, фосфора, водорода и кислорода (стойностите на относителните атомни маси, взети от Периодичната таблица на ДИ Менделеев, са закръглени към цели числа).

Ar (N) = 14; Ar (Р) = 31; Аг (Н) = 14; Ar (О) = 16.

Нека масата на неорганичното вещество е 100 g, а масата на кислорода е m (O) = 48,48 g. Намерете количеството кислородно вещество:

n (O) = 48,48 / 16 = 3,03 mol.

Съгласно условието на проблема, п (Н) = п (О) х 2.25, т.е.

n (Н) = 3.03 х 2.25 = 6.82 mol.

След това масата на водорода ще бъде равна на:

m (H) = 6,82 х 1 = 6,82 g.

Намерете общата маса на елементите на азота и фосфора, които съставляват съединението:

m (N + P) = mвещество - m (О) - т (Н);

m (N + P) = 100 - 48.5 - 6.82 = 44.68 g

Пишеме уравнението за намиране на масата на всеки от елементите отделно:

Изградете система от уравнения и я решете:

14 х п (N) + 31 х п (Р) = 44.68;

28 n (Р) + 31n (Р) = 44.68;

n (N) = 2 х 0.75 = 1.514 mol.

Процентът на елементите, разделен на съответната относителна атомна маса. Така ние намираме съотношенията между броя на атомите в молекулата на съединението:

х: у: z: k = n (О): п (N): п (Р): m (Н);

х: у: z: k = 3.03: 1.514: 0.757: 6.82;

х: у: z: k = 4: 2: 1: 9.

Така че най-простата формула на съединението ще бъде О4N2PH9.

Молекулната формула на дадено вещество може да съдържа удвоени, утроени и т.н. брой атоми. За да сме сигурни, че молекулната формула на едно вещество съвпада с най-простата, нека изчислим моларната маса:

Активен въглен: състав, свойства и методи на приложение

Активният въглен получава името си по време на производството в голям промишлен мащаб. Това е улеснено от абсорбиращите свойства на веществото за абсорбиране на молекули и съединения от трети страни. Използва се кокс или въглен (например брезовите въглища се използват за производството на марката BAU-A), както и петрол или въглищен кокс.

Състав и видове активен въглен

Активният въглен е универсален медикамент, който се използва широко в медицината, химическата промишленост и наркотиците. Филтри със съдържание се използват в много устройства за пречистване на водата, тъй като те дори отстраняват хлора. Това е пореста субстанция, извлечена от съдържащи въглерод материали от органичен произход.

В ерата на съвременната технология суровините се отделят от пламъка или се използват специални методи за нагряване. За да се постигне необходимото активиране, въглищата се поставят в затворен глинен съд. Проведе се процес на топлинна обработка, състоящ се в отсъствието на директен контакт с огъня.

Съставът не включва въглен в чиста форма. Съгласно новите методи се използва адаптиран материал:

  • Кокосови черупки.
  • Плодови кости.
  • Дървени въглища.
  • Силиконов гел.
  • Органични елементи.

Суровините имат голяма специфична повърхност на единица маса, поради което имат висок капацитет на адсорбция. Експертите знаят как да направят активния въглен полезен и висококачествен. С помощта на специално лечение се получава голям процент микрокредити. Постигане на съдържание от над 100 паунда на грам.

Модифицираните суровини се получават от съдържащи азот вещества, полимери чрез третиране на въглища с реагенти. Веществото е в контакт с хлор, бром, флуор. Съставът описва химичната формула на активен въглен.

В готовата форма тя изглежда като гранула от 1 мм. След процеса остава прахообразен прах, който е абсорбиращ. Следващата стъпка е брикетирането и пресоването, което подобрява свойствата за употреба. Веществото в прахообразна форма се използва за филтриране и пречистване на водата. Популярна форма на въглища във фармацевтичната индустрия под формата на таблетки. Много от тях не знаят какво прави таблетки с активен въглен.

Суровините, обработени при високи температури, стават порести въглища с множество микроскопични пролуки, които запълват празнините с всякакви материали. Високата абсорбция определя нейното значение. Малките гранули се пресоват в кръгла форма.

Принципът на хапчетата

Основните свойства на въглищата са не само в събирането на токсични вещества, но и в усвояването на полезни микроелементи от тялото. Известна форма за освобождаване се използва при интоксикация с храни, отравяне, диария.

Лечебният компонент съдържа вещества:

  • активен въглен;
  • нишесте;
  • "Черна сол".

Наличието на последния е допълнителен източник на микроелементи. Не всички форми на таблетки са направени със същия състав, затова трябва да бъдат изяснени с фармацевта. Активната съставка е активен въглен. Функцията му се определя от способността да се комбинира суровата енергия, без да се променя химическата природа.

Благодарение на структурата, въглищата стават безтегловни и 1 грам вещество съдържа 1 000 или повече микроструктури. Спомага активните свойства на алкалоидите, токсините, барбитуратите. Той има слаб ефект върху киселини, алкални съединения, железни соли, цианиди, метанол.

Противопоказания и странични ефекти

Дългосрочният прием (повече от 14 дни) може да наруши абсорбцията на протеини, мазнини, хранителни вещества, калций, хормони, други витамини. Таблетката не е подходяща за всички хора. Това важи за тези, които страдат от хронични заболявания. В анотацията можете да видите бележка с внимание за деца. Препоръчителна възраст - от три години.

Съществуват противопоказания за приемането на въглища:

  • Стомашна язва.
  • Гастроинтестинално кървене.
  • Едновременното назначаване на антитоксични компоненти.

Има нежелани реакции: диспепсия, анормално изпражнение, хиповитаминоза, намаляване на абсорбцията на хранителни вещества, тромбоемболизъм, кръвоизлив, хипотония.

Преди употреба, трябва да се консултирате с Вашия лекар, особено ако има заболявания.

Инструкции за употреба

Във всяка къща има стандартен активен въглен. От детството родителите с отравяне или дискомфорт в стомаха предлагат черно хапче. Универсалният и естественият продукт има различен набор от действия.

Многостранно използване

Въглищата се използват в медицината, химическата, фармацевтичната и хранителната промишленост. Сорбентът отлично отстранява органичните съединения и миризми в аквариума. Използва се за пречистване на алкохол, водка, в производството на захар, в други хранителни индустрии. Важно е да знаете как да дозирате лекарството за положителен резултат.

За пречистване на лунна зида подходящ въглен, получен чрез пиролиза на дървесина (продава се в аптеките таблетки). Има отрицателна характеристика - чужди примеси под формата на нишесте, което в резултат може да разруши и променя вкуса на напитката, като дава горчивина.

Естественият ентеросорбент, докато се консумира с алкохол, ще предотврати абсорбирането на алкохолни съединения в кръвта. 10 минути преди празника се препоръчва да приемете дозата според теглото на тялото. На сутринта пияните хапчета ще помогнат за облекчаване на махмурлука, неутрализиране на вредните вещества.

Филтрите на база въглища се използват в много устройства за пречистване на питейна вода. Класически пример, при който се използват свойствата на въглищата, е свързан с използването му в средствата за индивидуална респираторна защита.

Активната съставка има ентеросорбиращ ефект, детоксикация, анти-диария. Принадлежи към групата антидоти, адсорбира отровите и токсините от стомаха и червата преди абсорбцията. Активен като сорбент за хемоперфузия. Показва слаб ефект върху киселина, алкали, сол. Не дразни лигавиците, действайки внимателно.

  • Интоксикация.
  • Диспепсия.
  • Процесите на ферментация и гниене в червата.
  • Киселини в стомаха.
  • Диария, гастрит, метеоризъм, хранително отравяне, дизентерия, салмонелоза.
  • Бъбречна недостатъчност.
  • Различни видове хепатит, цироза.
  • Атопичен дерматит, алергии.
  • Бронхиална астма.

Лекарството не е токсично. Хранителните маси в стомаха изискват приемането на активен въглен в големи дози. В някои случаи таблетките се пият няколко дни. Намалява ефективността на лекарствата, които действат върху лигавицата на храносмилателния тракт. В случай на интоксикация преди измиване, стомахът е препълнен и след червата.

Дозировка за възрастни и деца

Таблетките съдържат 250 mg въглища и картофено нишесте. Лекарството се приема един час преди или след хранене. Можете да използвате друг метод, като разредете таблетката в 100 ml вода. Дозировката за възрастен достига от 1-2 грама 3-4 пъти на ден. Максимален дневен прием от 8 g.

Ако количеството въглища не е достатъчно, тогава адсорбционният, пречистващ ефект ще бъде по-слаб. Може да се прилага върху засегнатите области на тялото под формата на локални приложения. Това ще помогне за бързото заздравяване на раните. Количеството неразградена храна в стомаха забавя процеса на почистване. Необходимо е да се увеличи дозата на лекарството. Средно 10 кг тегло ще изисква 1 таблетка.

В острия стадий лечението се извършва до 5 дни. За алергии и заболявания курсът е две седмици. Преназначен за подобен период от време само с разрешението на лекаря. С метеоризъм и диспепсия дозировка 1-2 грама 3-4 пъти на ден. Продължителността на лечението е една седмица. По време на гниене и ферментация, дозировката за възрастен е 30 g на ден (три пъти по 10 g за всяка доза).

Бременни и кърмещи майки могат да вземат активен въглен. За да отслабнете в рамките на 10 дни, вземете 1 таблетка на 10 кг тегло три пъти на ден преди хранене.

При деца под една година, дисбактериоза, придружена от диспепсия в корема, запек, диария и колики, е често срещан проблем. След раждането гастроинтестиналния тракт на бебето е стерилен. При контакт с външния свят се колонизират различни бактерии, включително патогенни. Редовната консумация на мъгла от въглища може да доведе до липса на необходимите вещества, които да повлияят върху развитието на детето. Поради това педиатрите предписват специални съвременни лекарства, които имат пестящ ефект.

Необходимо е да се даде сорбент при аварийни ситуации, когато стомаха се увеличава по обем, детето става неспокойно и няма възможност да се дават други лекарства. Понякога при кърмене се препоръчва да вземете майка, за да намалите коликите.

Не всяко дете може да дъвче или да поглъща хапче, така че въглищата се раздробяват и разреждат с вода. Вместо стандарта можете да използвате бели въглища. Деца под 7-годишна възраст с ферментация и гниене на хранителни натрупвания трябва да бъдат предписани 5 грама три пъти на ден. Тези, които са по-големи - 7 грама. Курсът на допускане е до две седмици. Съвременната фармацевтична индустрия е направила живота по-лесен за родителите и е създал течен активен въглен.

В случай на остро отравяне, стомаха се промива с 20% водна суспензия и 30 g сорбент се предписва вътре. Следващите три дни дават на детето 1 грама на килограм телесно тегло на ден. Ако човек вземе смачкано хапче, ефектът ще дойде след 20 минути. При общо състояние - до един час. Въглища измити с чаша вода.

Алергичните реакции се третират в комплекс. Важен етап на възстановяване е очистването на тялото. Лекарството намалява шлака, възстановява кръвта. Най-добрият вариант би бил половината дневна доза, приета на празен стомах, а втората - преди лягане. За предотвратяване на алергии 2-4 пъти годишно. Продължителност 1,5 месеца.

Сорбент почиства червата и помага да се преодолее запек. Достатъчно е да вземете 2-4 хапчета. За сложно почистване на тялото, въглищата се използват всеки ден два пъти. За 10 кг тегло се изисква една таблетка. Курсът продължава един месец. Важно е да следвате диета: пийте вода и елиминирайте мазнините. Храната трябва да е лека. Черните таблетки са в състояние да премахнат плаката от емайла на зъбите. Естественият абразив разтваря тъмните отлагания.

Лечението на акне, дължащо се на лошо храносмилане, се извършва ефективно с активен въглен. Таблетките се приемат перорално в стандартна доза в зависимост от телесното тегло. И също така имат благотворен ефект върху кожата на маската. Евтините и достъпни средства подмладяват лицето, намаляват мазнините и премахват черните точки.

Сравнение с аналозите

На пазара на аптеките има групи стоки със същия сорбционен ефект. Други наркотици имат предимства пред въглищата. Например, Smekta е широкоспектърен сорбент. Допуска се да се използва от кърмачета и в инструкциите за въглища се пише, че таблетките се предписват от тригодишна възраст. "Smekta" не отстранява хранителните вещества от тялото. Polysorb, Enterosgel и други имат подобен ефект.

Активен въглен - таблетки, които се предлагат във всеки комплект за първа помощ. Това е уникално лекарство без рецепта за всеки случай. В допълнение към почистването, детоксикиращо действие, това е добър избелвач на зъбите. Привържениците на естествената козметика създават на базата на спирала. Лекарството адсорбира не само вредни и токсични вещества от тялото, но също така приема със себе си полезни микроелементи, витамини. При неконтролирана употреба можете да навредите на тялото.