Филтрација активним угљем

Филтрација активним угљем једна је од метода која се користи за пречишћавање воде, ваздуха и гасова, обраду течности (у хемијској, фармацеутској и прехрамбеној индустрији) и за посебне намене (код прераде злата, мембранске филтрације, у дуванској индустрији, у уређајима за климатизацију, код разних каталитичких процеса и друго).[1]

Уређај за филтрацију активним угљем

Основни појмови

уреди

Активни угаљ

уреди
 
Активни угаљ који се користи у филтрацији као адсорбент

Активни угаљ је посебно припремљена врста угљеника порозне кристалне структуре, с врло великом унутрашњом површином (само један грам активног угља може имати површину и преко 500 м2). Простори пора у активном угљу не прелазе величину од 10 Ангстрема.[тражи се извор]

Сировине за производњу су разне врсте природног угља, дрво, и коштице биљних плодова. Производи се физичко-хемијским поступком активирања, деловањем водене паре и угљен-диоксида на високим температурама (700 – 900°Ц), при чему настају бројне поре различите величине. Физикална активација подразумиева карбонизацију, односно пиролизу у одсутности кисеоника на температурама мањим од 700°Ц. Активација се одвија оксидирајућим гасовима на температури од 800 до 900°Ц. хемијска активација је комбинација карбонизације и активације са различитим реагенсима попут калијум хидроксида и натријум хидроксида. Током производње се врши одстрањивање воде (дехидратација) а потом активација (уклањање неугљеничних једињења). Активација се врши на високој температури у посебним пећима дјеловањем хемијских материја активатора (цинк-хлорид, фосфорна киселина, амонијум роданид, калијум карбонат).[тражи се извор]

Оплемењивање активног угља са раствором сребра користи се за активацију антибактеријске активности активног угља.

Активни угаљ се у војсци користи за израду цедила гас-маске и филтера за ваздух у склоништима. Ради боље заштите од бојних отрова активном угљу се најчешће додају хемоадсорпциони и каталитички додаци.[тражи се извор]

Активни угљен који се користи за адсорпцију може бити у облику праха или у облику гранула. Гранулирани активни угаљ има већи ефекат адсорпције, а његова већа цена може бити умањена бољим дејством. Може се користити за адсорпцију посебних органских, природних и синтетских молекула, али и одређених анорганских материја. Учинак адсорпције зависи од низа фактора, од којих су најважнији: квалитет и гранулација адсорбенса, квалитет и количина почетног узорка, предтретману узорка, време адсорпције, пХ вредности узорка, и особине хемијске супстанце која се адсорбира.

Сорпција у кондиционирању воде

уреди
 
Модел вишеслојне сорпције.

Сорпција је процес који се дешава када се гасни или течни раствор акумулира на површини неког чврстог материјала или, ређе, течности (сорбента), формирајући молекуларни или атомски филм (сорбат).[2] Овај појам се често замењује са појмом апсорпције, међутим реч је о сасвим другачијем процесу. Оба ова процеса се могу назвати сорпцијама, док је супротан процес назван десорпција.

Сорпција која је оперативна у већини природних, биолошких и хемијских система, широко се употријава у индустрији, као нпр. при пречишћавању вода, принцип активног угља итд. У аналитичкој хемији, нарочито у техникама попут хроматографије и измене јона, адсорпција игра важну улогу тако да од одабира селективно одређених адсорбенса, зависи крајњи резултат испитивања.

Основа сорпције лежи у енергији површине материјала. У већини материјала, сви атоми и молекуле имају одређене везе (било оне јонске, ковалентне или металне природе) са другим атомима и молекулама. Изузетак представљају атоми који се налазе на површини материјала, јер нису потпуно окружени са другим атомима, и зато ти атоми имају афинитет (већи или мањи) да формирају везе с неким другим атомом који се нађе у близини.

Предности примене филтрације активним угљем

уреди

Предности примене филтрације активним угљем су:

  • одстрањује водоник сулфид и метан који може настати у води или у песку;
  • одстрањује хлор (хлорамине) из славине;
  • одстрањује органске загађиваче настале биолошким процесима;
  • одстрањује спољашње загађиваче који могу доспети у воду (дезодоранси, пестициди, дим цигарета);
  • подиже редокс воде;
  • ствара кристално чисту воду;
  • подиже концетрацију кисеоника у води;
  • врши хемијску, механичку, биолошку и денитрификациону филтрацију (денитрификацију врши само у спорим филтерима).

Извори

уреди
  1. ^ Диллон, Едwард C.; Wилтон, Јохн Х.; Барлоw, Јаред C.; Wатсон, Wиллиам А. (1989). „Ларге сурфаце ареа ацтиватед цхарцоал анд тхе инхибитион оф аспирин абсорптион”. Анналс оф Емергенцy Медицине. 18 (5): 547—552. ПМИД 2719366. дои:10.1016/с0196-0644(89)80841-8. 
  2. ^ „абсорптион (цхемистрy)”. Мемидеx (WордНет) Дицтионарy/Тхесаурус. Архивирано из оригинала 05. 10. 2018. г. Приступљено 2. 11. 2010. 

Спољашње везе

уреди
 Молимо Вас, обратите пажњу на важно упозорење
у вези са темама из области медицине (здравља).