Interessante feiten over actieve kool

Nog niet zo lang geleden sprak ik over eenvoudige experimenten met actieve kool, die je thuis zelf kunt doen, en vandaag wil ik je een aantal interessante feiten over actieve kool vertellen. Gezien het feit dat deze remedie tegenwoordig heel populair is en velen van jullie horen (bijvoorbeeld koolijs, allerlei schoonmaak van het lichaam, enz.), Denk ik dat het interessant zal zijn.

Een beetje geschiedenis

Misschien hebben mensen lang geleden de sorptie-eigenschappen van houtskool opgemerkt (van Latijnse sorbens - absorberen), maar de eerste gedocumenteerde bevestiging van dit fenomeen werd pas in de late 18e eeuw gemaakt. In 1773 bestudeerde de Zweedse chemicus Karl Scheele (ja, de auteur van limonade) adsorptie van gassen op houtskool. En in 1785 ontdekte de Russische chemicus Toviy Egorovich Lovits dat kool sommige vloeistoffen kon verkleuren. Deze ontdekking leidde tot de eerste industriële toepassing van houtskool - het werd gebruikt in een suikerfabriek (voor de zuivering van suikerstroop) in 1794 in Engeland.

De negentiende eeuw ging over in een energieke studie van een verscheidenheid aan kolen - van hout tot bot - van hun ontvangst, eigenschappen, toepassing. De belangrijkste toepassingsgebieden waren suikerproductie en wijnbereiding. En tenslotte, in 1900 zijn twee manieren van ontvangst van de geactiveerde kolen gepatenteerd:

  1. het verwarmen van plantenmaterialen met metaalchloriden;
  2. Activering met koolstofdioxide en waterdamp bij verwarming.

Het is de tweede methode die momenteel de belangrijkste methode is voor de productie van actieve kool.

Hoe te krijgen

De belangrijkste grondstoffen zijn natuurlijke materialen: houtskool, zaagsel, turf, walnotenhoutskolen, steenkool, cokes, bruinkool, enz.

Ongeveer 36% van de koolstofsorbentia wordt bijvoorbeeld verkregen uit hout, op de tweede plaats in de prevalentie - steenkool (28%). Van bruine kolen produceren 14% van poreuze koolstofmaterialen of PIP (zo vaak actieve kool genoemd), uit turf - ongeveer 10%.

Toen ik materiaal voor het artikel verzamelde, was ik nieuwsgierig om te weten dat ongeveer 10% wordt geproduceerd uit de kokosnoot. Ik zou nooit hebben gedacht aan dergelijke grondstoffen. Het is dus atypisch en ongebruikelijk voor onze realiteit, maar voor iemand is dit in de juiste volgorde

In gewone steenkool zijn de poriën gesloten, kan het geen andere stoffen opnemen, het moet worden geactiveerd. Daarom zijn er verschillende activatietechnologieën, dat wil zeggen, het openen van poriën, het vergroten van hun aantal en grootte.

Het belangrijkste principe is dat de grondstof in een oven wordt geplaatst en wordt behandeld met een mengsel van lucht, waterdamp en koolstofdioxide bij een temperatuur van 800-1000 graden Celsius. Dit verandert de structuur van het materiaal en de vorming van een groot aantal poriën erin (het is van hieruit de naam PUM - poreuze koolstofmaterialen) die de eigenschappen en het gebruik van geactiveerde koolstoffen bepalen.

In de regel bedraagt ​​het actieve oppervlak van 1 gram van dergelijke steenkool 1-4 vierkante meter.

structuur

Ik denk dat velen van jullie de uitdrukking 'kolenreiniging' of 'steenkool een moleculaire zeef' hebben gehoord. En hoe zuivert hij precies en wat is deze zeef?

Het is een feit dat de geactiveerde koolstoffen de kleinste kristallen zijn, bestaande uit platte zeshoeken met elkaar verbonden, gevormd door koolstofatomen. Deze zeshoeken vormen lagen die willekeurig ten opzichte van elkaar zijn verschoven. Zo worden microporiën gevormd, die zorgen voor de retentie in de hoek van de meest diverse moleculen van andere stoffen. Dat is de reden waarom een ​​dergelijk materiaal, naast alle reeds gesignaleerde namen, koolstof-moleculaire zeven wordt genoemd (trouwens, er zijn ook zeer interessante anorganische moleculaire zeven, zeolieten). Ook hebt u waarschijnlijk vaak het woord "sorptiemiddel" gehoord - dit gaat ook over steenkool, alleen vanwege het grote aantal poriën is het een uitstekend sorptiemiddel.

By the way, actieve kool is niet alleen een chemisch element van koolstof, er zijn andere elementen die erbij komen tijdens het verkrijgen van:

  • 93-94% koolstof;
  • 0,7-1% waterstof;
  • 4,7-5,3% zuurstof;
  • 0,3-0,6% stikstof
  • en enkele anderen in microkwantiteiten, bijvoorbeeld chloor of zwavel.

toepassing

De productie van poreus kolenmateriaal over de hele wereld is ongeveer een miljoen ton per jaar. Waar is het allemaal voor? Waarom heeft de mens zoveel actieve kool nodig? Wat, allemaal vriendschappelijk vergiftigd? Natuurlijk niet. Toepassing in de geneeskunde komt op de laatste plaatsen voor wat betreft de hoeveelheid verbruikte steenkool (ik zal later niet altijd het woord "geactiveerd" gebruiken, om de tekst niet te overladen).

Belangrijkste toepassingen:

  • zuivering van lucht en gassen in de industrie;
  • reinigingsoplossingen in de industrie;
  • adsorptie van benzinedampen uitgestoten door machines;
  • Luchtzuivering in ruimtes met veel mensen (bijvoorbeeld luchthavens);
  • gas- en gasbescherming van mensen tegen schadelijke stoffen (gasmaskers);
  • productie van beschermende weefsels (ze bevatten fijn verdeelde actieve kool en beschermen de persoon tegen giftige gassen);
  • gebruik als katalysator in sommige technologische processen;
  • verrijking van metalen (bijv. goud);
  • gebruik als een filter in sommige sigaretten;
  • Natuurlijk - de toepassing in de geneeskunde (ik zal dit apart bespreken).

Wat oplossingen betreft, wil ik iets meer in detail zeggen dat dit omvat:

  • zuivering van suikerstroop bij de productie van suiker;
  • reinigen van eetbare vetten en oliën;
  • zuivering van medicinale preparaten (bijvoorbeeld gelatine, cafeïne, insuline, kinine, enz.);
  • zuivering van alcohol, bier, wijn, vruchtensappen;
  • zuivering van drinkwater;
  • reiniging van huishoudelijk en industrieel afvalwater.

Althans in het algemeen, dat zijn de cijfers voor het verbruik van kolenmaterialen:

Uiteraard worden voor al deze doeleinden verschillende PIP's gebruikt. Ze verschillen onderling in veel parameters, bijvoorbeeld de poriegrootte (die hun sorptie-eigenschappen beïnvloedt), het vermogen om bevochtigd te worden met water (hydrofiliciteit), zuiverheid, dat wil zeggen de hoeveelheid onzuiverheden, sterkte, samenstelling, enz. Zelfs de prijs van het materiaal is van groot belang voor grootschalig gebruik, bijvoorbeeld bij het reinigen van gasemissies van fabrieken.

En een moment waarover weinig mensen denken - en wat gebeurt er met kolen, waarvan de poriën volledig gevuld zijn met "verontreinigende stoffen"? Ideaal, natuurlijk, reactivering, dat wil zeggen regeneratie - verwijdering van geadsorbeerde stoffen en hergebruik van steenkool.

Maar er zijn veel nadelen - steenkool is zeer terughoudend om terug te geven wat het al heeft gedaan. Speciale apparatuur is nodig voor regeneratie, het creëren van speciale omstandigheden (bijvoorbeeld verhoogde temperatuur), gebruik van extra chemicaliën, energieverbruik. Daarom wordt reactivering niet altijd gebruikt.

Gebruik in de geneeskunde

Het medische gebruik van houtskool is bekend sinds 1550 voor Christus. van de oude Egyptische papyrus. Daarnaast sprak Hippocrates in 400 voor Christus over de behandeling van vergiftiging met behulp van kolen.

Op dit moment wordt actieve kool gebruikt als een enterosorbens - zogenaamde geneesmiddelen die een hoge sorptiecapaciteit hebben, maar niet vernietigd worden in het spijsverteringskanaal en in staat zijn om verschillende stoffen te binden die het lichaam zijn binnengedrongen. Basismethoden voor binding:

  • adsorptie,
  • ionenwisseling,
  • complexatie.

Geactiveerde kool wordt verkocht in apotheken in de vorm van tabletten en poeder. Onlangs zocht ik naar informatie over steenkool in Komarovsky's "Medicine" en was verbaasd hoeveel, zo blijkt, van de voorbereidingen regelmatige actieve kool bevatten! Belossorb, carbactin, carbolong, carbomix, carbosorb en vele andere "carbo" (van de Latijnse naam van het koolstofelement). Er zijn poeders, korrels en capsules.

Alleen hier vertoonde de zoekopdracht in online winkels van onze Kazachstaanse apotheken een saai beeld - alleen klassieke actieve kool in tabletten van 0,25 g.

En ook zijn "buzuystky" -analogen uit Nederland en Oostenrijk. We zullen samen lachen om dezelfde kolen van 0,25 g (in de eucarbon - 0,18 g).

Over het algemeen is de situatie vergelijkbaar met zoutoplossing, waarover ik eens heb verteld.

Oké, terug naar de kolen en bij gebrek aan poeders hebben we het over pillen. Ze worden bereid uit geactiveerde medische houtskool met de toevoeging van een bindmiddel dat zijn eigenschappen in de maag verliest, bijvoorbeeld zetmeel, gelatine. Gebruik voor dergelijke medicijnen soms een medische naam - carbolen.

Het belangrijkste toepassingsgebied van carbolen in de geneeskunde is de behandeling van infectieziekten van het maagdarmkanaal. Kolen adsorberen gifstoffen die vrijkomen door bacteriën, evenals schadelijke stoffen die het gevolg zijn van een ontsteking van het spijsverteringskanaal.

Ook met succes gebruikt voor voedselintoxicatie, vergiftiging met alkaloïden en zware metaalzouten, met verhoogde zuurgraad van maagsap.

Het voordeel van dit sorptiemiddel is dat het voldoet aan de vereisten voor enterosorbents:

  • het is niet-toxisch;
  • goed uitgescheiden uit het lichaam;
  • het maagdarmkanaal niet beschadigt;
  • heeft een hoge sorptiecapaciteit;
  • heeft een handige vorm;
  • het is gemakkelijk te doseren;
  • heeft goede organoleptische eigenschappen.

Waarschijnlijk hebben velen gehoord van de nu modieuze "reiniging" van het lichaam, inclusief actieve kool. Ik zal nu niet spreken over de medische betekenis van deze procedures, raadpleegt u de colleges (mijn favoriet, deze en deze) afgestudeerden en ervaren artsen zullen alleen maar zeggen als chemicus, de meeste sorbentia, met inbegrip van goed vond "cleaners" geactiveerd zijn niet selectief. Simpel gezegd, ze sorberen alles.

Denkt u dat de kolen in uw maag of darmen aangepast aan het materiaal ziet er een teken op het, "Vitamine" en zegt: "Nee, ik laat je niet vangen, en better'll een paar van arseen moleculen, die u waarschijnlijk vrouw soep gleed krijgen" ? Dat is er niet. Gesorbeerd alles - en onnodig, en het recht - vitamines, aminozuren, hormonen, enzymen, etc.

Natuurlijk spreek ik nu heel primitief en simplistisch. Chemist professional kan ruzie met me over de grootte van sorptiemiddel poriegrootten van moleculen, enz., Maar het is in de meeste sorbentia, vooral in dezelfde actieve kool, over het reinigen van dat met een dergelijke eerbiedige zucht zeggen op het internet, bijna niet essentieel rol. Tovenarij zal alles zijn.

Dat is de reden waarom langdurig gebruik van enterosorbents niet wordt aanbevolen. Dit zal leiden tot hypovitaminose en obstipatie, omdat moleculaire zeven actief sorberen en water en vitamines en micro-elementen. En dienovereenkomstig worden ze uit het lichaam gehaald en beroofd van nuttige stoffen. Veel beter in dit opzicht is de situatie met siliciumsorbentia, waarover ik zal schrijven in een van de volgende artikelen.

Door het ontbreken van selectieve sorptie kunnen sorbentia ook niet tegelijkertijd met geneesmiddelen worden ingenomen, maar kunnen ze gedurende 2-3 uur worden voortgezet.

Om dezelfde reden worden carboline en andere soortgelijke stoffen voorgeschreven om 1-2 uur voor de maaltijd op een lege maag te worden ingenomen. Gedurende deze tijd zal het medicijn reageren met de inhoud van de maag en zal het tijd hebben om gedeeltelijk in de darm te gaan, waar het zijn nuttige werk zal voortzetten om u van toxines te bevrijden.

Een ander interessant toepassingsgebied in de geneeskunde zijn hemosorbents. Koolstofhemosorbenten worden gebruikt om het bloed van patiënten te zuiveren. Hemosorptie is gebaseerd op het vermogen van sorptiemiddelen om verschillende schadelijke stoffen uit het bloed te verwijderen bij bepaalde ziekten (infectieus, oncologisch, allergisch, auto-immuun, enz.).

Nu wordt deze richting als een veelbelovende methode van sorptieontgifting van het lichaam beschouwd. Veel laboratoria in de wereld zijn bezig met het ontwikkelen en synthetiseren van nieuwe koolstofcomposietmaterialen die unieke eigenschappen hebben, bijvoorbeeld compatibiliteit met bloed en andere lichaamsvloeistoffen, inertie tegen de weefsels van inwendige organen, selectieve sorptie van toxische stoffen, enz.

Hier misschien en helemaal voor vandaag. Ik wilde schrijven over kolenijs, maar het is al te lang, dus ik zal iets later schrijven. Ik ga het niet allemaal proberen - plus vijf en een ijzige wind op 25 mei hebben op de een of andere manier niet veel te genieten van ijs. Alleen als het thuis is, omarmt met een kachel en ingepakt in drie kleden. Ik vraag me af of we dit jaar zomer zullen hebben? Of wordt een witte winter vervangen door wit? Bijvoorbeeld, zoals vijf dagen geleden:

19 mei 2018 in Ust-Kamenogorsk

Afgaande op het brekende venster en dreigend het balkon af te scheuren met een orkaan, zal de zomer erg interessant zijn

Fijn weekend!

KidsChemistry is nu beschikbaar in sociale netwerken. Doe nu mee! Google+, contact, klasgenoten, Facebook, Twitter

Waar wordt actieve kool van gemaakt?

De belangrijkste grondstoffen voor de productie van de geactiveerde hoek zijn: hout, steenkool, bitumineuze steenkool, kokosnootschillen, enz. Deze grondstoffen worden eerst verkoold en vervolgens aan activering onderworpen.

Activering bestaat uit het openen van poriën die zich in gesloten toestand in de hoek bevinden.

Activatie van steenkool gebeurt op verschillende manieren:

  1. Thermochemisch wordt het materiaal geïmpregneerd met een oplossing van zinkchloride, kaliumcarbonaat of andere verbindingen en verwarmd zonder toegang tot lucht.
  2. Door behandeling met oververhitte stoom of koolstofdioxide of een mengsel daarvan bij een temperatuur van 800-850 ° C. Op grote schaal gedistribueerde ontvangst van het voer naar het apparaat om gelijktijdig met verzadigde stoom een ​​beperkte hoeveelheid lucht te activeren. Een deel van de steenkoolbrandwonden en de vereiste temperatuur wordt bereikt in de reactieruimte. De output van actieve kool in deze procesvariant is aanzienlijk verminderd.

Afhankelijk van het productieproces kan 1 gram actieve kool een oppervlakte van 500 tot 1500 m² hebben. Bij de beste soorten geactiveerde kolen kan het poriënoppervlak 1800 tot 2200 m² per 1 g kolen bedragen.

Het gebruik van actieve kool in de geneeskunde

Actieve kool heeft een hoge oppervlakteactiviteit, neutraliseert giffen en toxines uit het maagdarmkanaal (GIT) voor het zuigen, alkaloïden, glycosiden, barbituraten en andere. Slaapmiddelen, geneesmiddelen voor algemene anesthesie, zouten van zware metalen, bacteriële toxinen, plantaardige, dierlijke oorsprong, derivaten van fenol, waterstofcyanide, sulfonamiden, gassen.

Bij de behandeling van vergiftiging is het nodig om een ​​teveel aan steenkool in de maag te maken (voordat het wordt gewassen) en in de darm (na het wassen van de maag).

Actieve kool wordt niet alleen in de geneeskunde gebruikt, maar hier zijn ook andere toepassingsgebieden:

  • in gasmaskers,
  • bij de productie van suiker (reiniging van suikerstroop uit kleurstoffen),
  • voor de productie van organische meststoffen terra preta,
  • chemische en voedingsmiddelenindustrie.

Nu weet je dat actieve kool wordt gemaakt van gewone steenkool door activering. Kolen activeren door gesloten poriën te openen om hun aantal te vergroten, wat op zijn beurt leidt tot een betere opname van deze poriën van schadelijke stoffen.

Zie de video voor een beter begrip van hoe actieve kool werkt:

Actieve kool: variëteiten, werkingsmechanisme en samenstelling van tabletten

Zelfs oude mensen merkten dat als de boom tijdens het bakproces geen contact maakt met vuur, de verkregen steenkool alle vreemde geuren beter absorbeert. Aanvankelijk werd de steenkool, om de gewenste "activiteit" te bereiken, geplaatst in een gesloten kleipot en dus onderworpen aan een warmtebehandeling. Geactiveerde kolen werden alleen gebruikt toen ze leerden hoe ze op industriële schaal moesten worden geproduceerd. De naam is te wijten aan het proces van het activeren van de absorberende eigenschappen van dergelijke steenkool, wanneer deze in staat is vreemde moleculen en verbindingen te absorberen.

Houtskool is al lang uitgesloten van actieve kool. Voor dit product wordt een meer aangepast materiaal gebruikt: kokosnootschaal, fruitgraten, houtskool, siliconengels en organische polymeren. Door een speciale behandeling wordt een zeer hoog percentage microscheuren bereikt in het soortelijk gewicht van het eindproduct. Zo worden meer dan 1000 poriën per gram steenkool geproduceerd in productie met behulp van speciale technologieën. Ter vergelijking, thuis kunt u slechts enkele tientallen keren per gram actieve kool geactiveerd houtskool krijgen.

Variaties van actieve kool

In de voltooide vorm lijkt actieve kool op korrels van ongeveer 1 mm. Na productie is er ook een kleiner stof, dat echter niet minder waardevol is, omdat het hetzelfde absorptievermogen heeft. Korrelige steenkool wordt vaak gebriketteerd en geperst voor eenvoud en gebruiksgemak. Poeder Kolen worden vaak gebruikt voor waterzuiveringsfilters. Maar de meest populaire vorm van actieve kool is steenkool in tabletten. De korrels worden samengeperst tot tabletten - ze kunnen ook voor verschillende doeleinden tot poeder worden verpulverd.

De betekenis van werking van dit middel ligt in het feit dat de behandeling bij een hoge temperatuur aanvankelijke uitgangsmateriaal wordt omgezet in een poreuze koolstof met meerdere microscheuren zoek zijn opgevuld elke lege ruimte van geschikte grootte materiaal. Het enorme sorptie (absorberende) vermogen van een product zoals actieve kool bepaalt de effectiviteit ervan.

Kan actieve kool echter omgaan met alle giftige stoffen en gevaarlijke stoffen die in het lichaam of in het waterfilter terecht zijn gekomen? Waar de actieve kool van gemaakt is, bepaalt de grootte van de scheuren en poriën op het oppervlak. Als de scheuren minder zijn dan de substantie waarmee een steenkooldeeltje botste - die kan het niet absorberen. Bijvoorbeeld enkele zware metalen, mineralen en sporenelementen.

Samenstelling van actieve koolstoftabletten

Activering van actieve kool, dankzij welke het zijn naam heeft gekregen, bestaat erin dat tijdens de warmtebehandeling van grondstoffen bij hoge temperaturen het contact met vuur niet optreedt. Grondstoffen worden direct uit de vlam geïsoleerd of er worden elektrische verwarmingsmethoden gebruikt.

De samenstelling van tablets omvat:

  • actieve kool;
  • zetmeel;
  • "Zwart zout".

Deze vorm van afgifte wordt gebruikt voor sommige voedselvergiftigingen. Er moet aan worden herinnerd dat de eigenschappen van actieve kool niet alleen bestaan ​​uit de absorptie van toxines, maar dat het ook nuttige micro-elementen absorbeert in dezelfde mate. In dit geval worden kalium, magnesium en calcium "weggespoeld". Daarom is de aanwezigheid van zwart zout in de samenstelling zeer nuttig voor het organisme als een extra bron van deze sporenelementen. Niet alle soorten tabletten worden in dezelfde samenstelling geproduceerd en de aanwezigheid van zwart zout moet worden vermeld in de informatie over de samenstelling van de verpakking. Er is een ander type tablet, dat bestaat uit actieve kool, zetmeel en suiker.

Actieve kool werkt in op stoffen door hun actieve eigenschappen te binden. Het bindt alkaloïden, barbituraten en vele andere werkzame stoffen, absorbeert ze en verwijdert ze op natuurlijke wijze door zuivering. Het heeft geen voldoende adsorberend effect op zuren en alkaliën, maar ook op ijzerzouten, cyaniden, malathion, methanol, ethyleenglycol.

Het medicijn is het meest effectief wanneer het wordt ingenomen vóór of onmiddellijk na vergiftiging. Het kan plaatselijk worden ingenomen - voor zweren en andere verwondingen om de genezing te versnellen.

Werkingsprincipe van actieve kool

In dit artikel kwamen we erachter dat de steenkool de neiging heeft om de vele holtes die in zijn structuur zijn ontstaan ​​na verwerking bij hoge temperatuur te vullen. Gevangen in verontreinigd water of een andere vloeistof (bijvoorbeeld bij de inhoud van de maag of de darmen), houtskool absorbeert alles kan blijven hangen in de scheuren, poriën. Het is de moeite waard eraan te denken als de steenkool niet genoeg was, zou het adsorptie-effect ervan ineffectief kunnen zijn in het geval dat de hoeveelheid gesorbeerde stoffen de mogelijkheid om ze te absorberen overschrijdt.

Voedsel kan ook in dit proces interfereren en de aanwezigheid ervan in de maag moet gepaard gaan met een verhoging van de dosis, die gemiddeld 1 tablet per 10 kg lichaamsgewicht is - met een kleine aandoening. Het belangrijkste effect van steenkool, leidend tot zijn "activiteit", is de hoeveelheid poriën die maximale afmetingen bereikt met de juiste verwerking van grondstoffen. Door deze porositeit wordt steenkool gewichtloos en kan een gram steenkool duizend of meer poriën en microscheuren bevatten, wat wordt bereikt door het gebruik van ultrahoge temperaturen.

Actieve kool is een universeel medicijn dat al vele jaren met succes wordt gebruikt in de geneeskunde, chemische, farmaceutische en voedingsmiddelenindustrie. Filters met actieve kool worden in veel moderne modellen van drinkwaterzuiveringsapparatuur gebruikt, omdat ze zelfs chloor kunnen zuiveren.

Het is actief voor de productie van actieve kool

Overzicht van de markt voor de productie van actieve kool

Waarschijnlijk, denkend aan het openen van uw eigen bedrijf, dacht u vaak welke producten het best konden worden geproduceerd.

Natuurlijk is er geen ideale optie, maar er zijn een aantal industrieën die duidelijk meer winst opleveren vanuit het oogpunt van een beginnend ondernemer. Traditioneel behoren constructie en productie van constructie- en afwerkingsmaterialen tot hen; sommige delen van de voedingsindustrie; evenals de verwerking van mineralen. Naast de genoemde zijn er een aantal andere industrieën, die in eerste instantie winstgevender zijn dan andere.

Het feit dat de productie van high-tech producten - en dit is niet de enige tablet-pc's en elektrische voertuigen, zoals producten omvatten alle die een aanzienlijke investering in apparatuur nodig is - in de vroege stadia, evenals op de middellange termijn is duidelijk inferieur aan het bovenstaande.

De reden is simpel: de apparatuur in het eerste geval loont voor jaren, zelfs ondanks de hogere (in absolute termen) van de winst en de winstgevendheid in de tweede, ceteris paribus, de apparatuur betaalt voor zichzelf binnen een paar maanden, maar met een goed verloop van de zaak - is dat van de week.

En tegen de tijd dat de high-tech productie zal beginnen om de corporate super-profits te brengen, of gewoon zal "horizontaal" groeien - dat wil zeggen, ten koste van de uitgebreide groei, of zal zeer high-tech te zijn, geleidelijk uitbreiden van het assortiment en het concentreren van de gehele productieketen in één hand.

Aan een van de vele eenvoudige en niet-afvalproductie kan de productie van actieve kool worden toegeschreven. Wat is er zo opmerkelijk aan dit product?

Ten eerste wordt actieve kool geproduceerd uit goedkoop, bijna afval, materiaal: uit turf, bruinkool en landbouwafval (inclusief fruitputten).

Ten tweede is uitrusting voor de productie van actieve kool eenvoudig, gemakkelijk te gebruiken en dienovereenkomstig goedkoop.

En tenslotte, ten derde, de actieve kool is gemakkelijk om een ​​markt te vinden: hij Pharmacopeia (actieve kool tabletten), en in sommige sectoren van de chemische industrie en voor de productie van industriële en huishoudelijke filters (waaronder de populaire vandaag, filters voor water water).

Actieve kool wordt zelfs in de tabaksindustrie gebruikt: veel moderne sigaretten zijn uitgerust met een koolstoffilter. Dus de problemen met de verkoop, maar ook met de productie van actieve kool, met het juiste gedrag van zaken zou niet moeten zijn.

Technologieën voor de productie van actieve kool

Geactiveerde koolstoffen worden verkregen door warmtebehandeling van koolstofbevattende grondstoffen gevolgd door activering in de aanwezigheid van oxidatiemiddelen. Het technologische proces omvat verschillende stadia, waarvan carbonisatie de eerste is.

Carbonisatie is de thermische behandeling (roosteren) van grondstoffen bij hoge temperatuur in een inerte atmosfeer zonder toegang tot lucht. Dientengevolge wordt het zogenaamde koolcarbonaat verkregen.

Carbonizaat heeft onvoldoende adsorptie (absorberende) eigenschappen, omdat de poriegroottes klein zijn en het inwendige oppervlak (en dit is de belangrijkste parameter van actieve kool) klein is. Daarom wordt het onderworpen aan voorlopig verbrijzelen en activeren om een ​​specifieke poriestructuur te verkrijgen en de adsorptie-eigenschappen te verbeteren. Dit is de tweede fase van de productie van actieve kool, pre-crushing genaamd.

Carbonizaat, verkregen als een resultaat van roosteren, heeft een fractiegrootte van 30-150 mm. De kwalitatieve activering van dergelijke grote stukken is moeilijk, daarom wordt het carbonisaat onderworpen aan voorlopig vergruizen.

Voor effectieve activering moet de fractie 4-10 mm zijn. De derde fase van de productie van actieve kool is de activering zelf. Afhankelijk van de apparatuur die wordt gebruikt voor de productie van actieve kool, worden chemische en dampgasactivering onderscheiden.

Eigenlijk bestaat het proces van chemische activering uit de verwerking van steenkool door zouten (carbonaten, sulfaten, nitraten), die bij hoge temperatuur een activator-gas of oxiderende zuren afgeven (salpeterzuur, zwavelzuur, fosforzuur, enz.).

Kolen die op deze manier worden verkregen, worden volgens het gebruikte reagens (bijvoorbeeld "chloorzinkkoolstof") genoemd. Chemische activering wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 200 - 650 ° C.

De chemische methode heeft nadelen: grote hoeveelheden milieugevaarlijk afval en relatief hoge kosten van het sorptiemiddel (dit hangt natuurlijk samen met de noodzaak om chemische grondstoffen - reagentia) aan te schaffen. Dit wil niet zeggen dat corrosie van de apparatuur wordt veroorzaakt door interactie met chemische reagentia.

Stoomgasactivering wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 800-1000 ° C onder bepaalde omstandigheden die strikt worden gecontroleerd door technologen (deze methode geeft in het bijzonder een voor de gezondheid gevaarlijke koolmonoxide vrij).

Bij activering met een gecombineerde cyclus worden koolstofdioxide (gewone koolstofdioxide-achtige koolzuurhoudende dranken) en waterdamp gebruikt als oxidatiemiddelen.

Activering door waterdamp maakt het mogelijk om kolen te verkrijgen met een inwendig oppervlak van maximaal 1500 m² M. m per 1 gram steenkool (een indicator beschouwd als goed). Actieve koolstoffen worden geproduceerd in de vorm van cilindrische en bolvormige korrels, korrels met een onregelmatige vorm (gebroken actieve kool) of fijn poeder. De grootten van breuken worden bepaald door toestandsstandaarden (GOST) voor verschillende graden van geactiveerde kolen.

Apparatuur voor de productie van actieve kool

Op zichzelf is de apparatuur voor de productie van actieve kool niet zo duur, omdat het vrij eenvoudig is. Er is echter één punt: meestal assembleert de fabrikant het zelf, en heeft een voorbereidend project voorbereid waar en hoe de apparatuur voor de productie van actieve kool zal worden geplaatst, gebaseerd op de afmetingen en andere technische kenmerken van uw productie-installaties.

Bovendien is het belangrijkste element een industriële oven (meer in het bijzonder 2 ovens) gemaakt van vuurvaste stenen, die natuurlijk eenvoudig wordt opgericht door er noodzakelijke elementen in te monteren. En in de regel is de ontwikkeling van het project, de installatie van apparatuur en de installatie van ovens op zijn kosten niet veel minder dan de kosten van de machines zelf.

Met de auto kunnen we zeggen dat de beste optie voor middelgrote productie apparatuur uit China is, de kwaliteitscontrole van de staat is gepasseerd, dat wil zeggen, geproduceerd door Chinese industriële bedrijven in staatsbezit, in plaats van semi-lokaal.

De kosten van dergelijke apparatuur voor de productie van actieve kool zijn laag en de kwaliteit is vrijwel hetzelfde als die van Europese en Noord-Amerikaanse tegenhangers.

Dus u hebt eerst een attritor en een mixer nodig voor grondstoffen en afgewerkte producten. De eerste is op het gebied van 3,2 miljoen yuan (in termen van roebels - ongeveer 16,45 miljoen); de tweede - 800.000 yuan (ongeveer 4.11 miljoen roebel).

De volgende belangrijke productie-eenheden zullen een hydraulische pers zijn (de geschatte kosten zijn 1,9 miljoen yuan of 9,77 miljoen roebel) en een boiler voor stoomproductie (die ongeveer 350.000 yuan of 1,8 miljoen roebel kost).

Eigenlijk is de lijst met apparatuur voor de productie van actieve kool (zoals al te zien is, helemaal niet hightech) voltooid. De installatie van apparatuur vereist echter een extra investering van ongeveer 11,5 miljoen yuan, of 5,91 miljoen roebel.

Er blijven twee ovens over - coalificatie, waarbij de koolstofhoudende grondstof de primaire warmtebehandeling en de activeringsoven (of, zoals het ook wordt genoemd, een verbrandingsoven) passeert. De bouw van een kolenoven kost 3900000? (kosten op materialen, in termen van roebels - ongeveer 20,05 miljoen), verbranden - 22 miljoen yuan, of 113,08 miljoen roebel.

De kosten voor het monteren van beide ovens bedragen $ 450.000 (14,75 miljoen roebel). De kosten van de ontwikkeling van het project bedragen onder meer 1500000 yuan (7,71 miljoen roebel). En de materiaalkosten voor accessoires (buizen, metalen producten, bouten, enz.) - 5000000? (25,7 miljoen roebel).

Misschien is de brandende oven misschien niet betaalbaar voor een beginnende ondernemer. Maar deze oven is universeel. U kunt doen en veel goedkopere optie als u klaar bent om een ​​bedrijf te openen in de buurt van de bedrijven die bruinkool produceren of werken aan geïmporteerde grondstoffen.

De oven, ontworpen om bruinkool te activeren, kost slechts $ 1800.000, of ongeveer 59 miljoen roebel. Een dergelijke laagdrempeligheid is te wijten aan de zeldzaamheid en de lage waarde van de bruine hoek in vergelijking met de steen en de relatieve zeldzaamheid van zijn extractie.

Actieve kool: perspectieven

Auto bedrijf. Snelle berekening van de winstgevendheid van de onderneming van deze sfeer

Bereken de winst, terugverdientijd, winstgevendheid van elk bedrijf in 10 seconden.

Voer de eerste bijlagen in
De volgende keer

Om de berekening te starten, voert u het startkapitaal in, klikt u op de onderstaande knop en volgt u de verdere instructies.

Nettowinst (per maand):

Wilt u een gedetailleerde financiële berekening maken voor een businessplan? Gebruik onze gratis mobiele applicatie "Business Calculations" voor Android op Google Play of bestel een professioneel businessplan van onze expert in business planning.

Productie van actieve kool

Actieve kool is voor iedereen bekend. De meesten kennen het als een kleine zwarte pil, gebruikt voor voedselvergiftiging - op het principe van "goedkoop en boos". Heeft iemand zich echter afgevraagd waar de actieve kool van gemaakt is en hoe gebeurt dit? Per slot van rekening is dit proces veel gecompliceerder dan het op het eerste gezicht lijkt.

Wat is geactiveerde houtskool

Grofweg gezegd, actieve kool is koolstof, praktisch vrij van onzuiverheden, met het uiterlijk van een zeer lichte en zeer poreuze substantie. In feite erg poreus - het oppervlak van 1 gram afgewerkte substantie kan, afhankelijk van de productiemethode, een oppervlakte van 500 tot 1800 m² hebben - stel je voor, de tablet die je vergiftigd hebt heeft een oppervlakte van meer dan een vierkante kilometer!

Vervaardiging van steenkool uit een verscheidenheid van verschillende soorten grondstoffen, zowel mineraal als organisch. Voor verschillende merken en doeleinden kan het houtskool, steenkool, petroleumcokes, turf, walnoten en kokosnoot, fruitgraten en nog veel meer zijn. Medische actieve kool wordt geproduceerd uit kokosnootkool.

Sferen van actieve kool in het moderne leven

De scope van actieve kool is erg breed. Op zijn eigenschappen wist in de oudheid - in Rusland werd gemaakt thuis, meestal - van berkenhout; voor dit doel was er geen noodzaak om iets te doen - alleen de kolen die na het aanmaakproces van het bad waren achtergelaten, werden voor activering in de stoomruimte gebracht. Qua kwaliteit werd dit prototype niet vergeleken met moderne kolenmerken, maar zelfs toen werd het gebruikt om maagaandoeningen bij zowel mens als vee te behandelen, het te filteren met water en huisalcoholische dranken, en nog veel meer.

Op industriële schaal werd het voor het eerst gebruikt door het leger. Actieve kool is een belangrijk element geworden van het door ND ontwikkelde gasmasker. Zelinsky tijdens de Eerste Wereldoorlog - toen Duitse troepen chloor begonnen te produceren op het slagveld. Steenkool in die jaren heeft dankzij zijn absorberende eigenschappen vele levens gered.

In de moderne wereld wordt het op verschillende gebieden gebruikt:

  • In de voedingsindustrie (bijvoorbeeld voor de zuivering van suiker)
  • In de chemische industrie als katalysator voor reacties
  • In de geneeskunde
  • In de farmacie
  • In zuiveringsinstallaties voor het reinigen van lucht en water uit industrieel afval
  • In huishoudelijke filters voor drinkwater

evenals op veel andere gebieden.

Het draait allemaal om zijn eigenschappen - actieve kool is een uitstekend absorptiemiddel, heel licht, zeer effectief en vooral - erg goedkoop. Het kan bijna overal worden geproduceerd, de technologie van de productie, hoewel niet gemakkelijk, maar vereist geen lange en te complexe processen - slechts twee machines kunnen alles aan. De site elgreloo.com nodigt u uit om vertrouwd te raken met de technologie van het maken van actieve kool.

Industriële technologie voor de productie van actieve kool

Het hele productieproces van actieve kool bestaat uit twee fasen:

De productie begint met het feit dat grondstoffen, of het nu gaat om steenkool, turf of schelpen, worden vermalen tot deeltjes van slechts enkele centimeters. Daarna wordt het in een speciale carbonisatieoven geladen. Er zijn verschillende ontwerpen van ovens die voor dit doel worden gebruikt. De meest voorkomende zijn:

  • pit
  • Verticaal roterend
  • Horizontaal draaiend
  • multicarrier

Ondanks de verschillen in structuur, werkwijze hebben zij een - de grondstof wordt onderworpen aan een warmtebehandeling zonder zuurstof. De temperaturen in ovens zijn extreem hoog - van 600 tot 950 graden Celsius. Als gevolg daarvan wordt koolstofhoudende grondstof omgezet in sintels zoals die blijven op het hout na de brand uitgestorven - ze hebben een primaire kracht van kolen, maar ze hebben zeer kleine poriën en absorberen de stoffen die zij zijn al erg genoeg.

Om ervoor te zorgen dat actieve kool zo'n wordt, gaan verkoolde grondstoffen door een ander stadium van productie - directe activering. Als gevolg hiervan ontvangt het een specifieke interne structuur, die verantwoordelijk is voor de uitstekende adsorptie-eigenschappen van het eindproduct.

Er zijn twee manieren om te activeren. In de eerste variant wordt het carbonisaat geïmpregneerd met zinkchloride of kaliumcarbonaat en vervolgens verwarmd tot een temperatuur van ongeveer 600 graden Celsius - opnieuw, zonder toegang tot zuurstof. Geactiveerde houtskool houdt over het algemeen niet van open lucht - het wordt snel geoxideerd en absorbeert externe stoffen uit de lucht, waardoor zijn eigenschappen verloren gaan.

De tweede, de meest gebruikelijke manier - de erfenis van de oude Russische manier van activeren, die eerder werd genoemd. Verkoolde grondstoffen worden verwerkt zonder toegang tot lucht door oververhitte stoom of het mengsel met koolstofdioxide. Voor deze behandeling heb je een temperatuur nodig van maximaal 900 graden Celsius, wat al moeilijker te bereiken is - en dus is er een apparaat gemaakt dat de eigenschappen van de kolen zelf gebruikt om het te activeren. Bij apparaten met dit ontwerp wordt een strikt gedoseerde hoeveelheid lucht door de activeringszone gevoerd, waardoor een deel van de kolen zichzelf ontsteekt - en de nodige temperatuur voor activering creëert. Deze methode wordt echter niet vaak gebruikt, omdat deze de opbrengst van het eindproduct aanzienlijk vermindert.

Verder is alles vrij eenvoudig - de afgewerkte actieve kool wordt gekoeld, gesorteerd, indien nodig, onderworpen aan extra verwerking, geplet en verpakt in de vorm waarin we het kennen.

Productie van actieve kool: grondstof en productiestappen

Actieve of actieve koolstof is een poreus adsorbens dat is gemaakt van organische materialen die kolen bevatten. De technologie voor de productie van actieve kool is een lang proces, dat uit verschillende fasen bestaat. Met adsorbens geactiveerde (actieve) steenkool is een stof met een zeer poreuze samenstelling. Het wordt verkregen uit een verscheidenheid aan organische materialen waarin er kolen zijn. Vaak is de productie van actieve kool uit houtskool, turf (veen kool), cokes, walnoot, kokosnootschalen, olijfpitten, abrikozen en vele andere planten.

classificatie

Actief adsorbens is onderverdeeld:

  • door het type materiaal waaruit de productie van actieve kool is gemaakt: hout, kokosnoot, steenkool, enzovoort;
  • met opzet: klaring, gas, kooldragers van katalysatoren met de kwaliteiten van chemische sorptiemiddelen;
  • door activeringsmethode: stoom en thermochemische methode;
  • volgens de productievorm: korrelvormige (geplette) actieve kool, verpoederde, gevormde actieve kool, geëxtrudeerde koolstof (korrels in de vorm van cilinders) en met kolen geïmpregneerd weefsel.

Geactiveerde koolstoffen worden ingedeeld in drie categorieën poriën: microporiën (van 0,6 tot 0,7 nanometer), mesoporiën (1,5-100-200 nanometer), macroporiën (> 100-200 nanometer). De eerste en tweede soorten poriën worden beschouwd als de hoofdbestanddelen van het oppervlak van actieve kolen. Om deze reden spelen ze een belangrijke rol in de adsorptie-eigenschappen van steenkool. Micropores zijn perfect bestand tegen de adsorptie van kleine organische moleculen en mesoporiën - grotere moleculen.

Het specifieke oppervlak van actieve kool hangt af van de grootte van de poriën. Het adsorbens, waarin dunnere poriën goed absorberen, zelfs met een lage concentratie en kleine partiële stoomdrukken. De werkzame stof met brede poriën wordt gekenmerkt door capillaire condensatie.

De afmetingen van het specifieke absorberende oppervlak van actieve kool en brede poriën maken het mogelijk om het adsorbens zeer efficiënt te gebruiken voor effectieve zuivering van gassen en vloeistoffen van verschillende soorten onzuiverheden. De hoeveelheid onzuiverheden die kolen "opeten" kan variëren van de kleinste moleculen tot moleculen van oliën, olieproducten, vetten, organische verbindingen met chloor.

Apparatuur voor de productie van actieve kool wordt in een breed bereik gepresenteerd. Om het adsorbens te verkrijgen, worden speciale ovens van verschillende typen en ontwerpen gebruikt. Meestal gebruikt de fabriek voor de productie van actieve kool mijnen, verticale en horizontale draaiovens, multilaterale ovens en wervelbedreactoren.

Fasen van het technologische proces

De aanschaf van kolen uit materialen van organische oorsprong is verdeeld in verschillende fasen. Dus, de technologie van actieve koolproductie omvat de volgende opeenvolgende maatregelen:

  1. Koolzuur. Dit proces is het roosten (warmtebehandeling) van grondstoffen in een luchtloze inerte omstandigheden met gebruik van hoge temperaturen. Na carbonisatie wordt carbonizaat verkregen, het is steenkool, dat zeer lage adsorptie-eigenschappen heeft vanwege zijn kleine inwendige oppervlak en kleine afmetingen. Carbonizaat is onderhevig aan verbrijzeling en activering, om een ​​speciale structuur van de substantie te bereiken en een aanzienlijke toename in adsorptie.
  2. Een paar woorden over voorlopige verplettering. De actieve kool die na carbonisatie wordt verkregen, moet worden gemalen. De aanvankelijke afmetingen zijn 30-150 millimeter, en effectieve activering van het adsorbens is moeilijk vanwege dergelijke grote fracties. Daarom wordt het carbonisaat grondig vermalen tot de grootte van fracties van 4-10 millimeter.
  3. De lijn voor de productie van actieve kool omvat het activeringsproces, dat wordt uitgevoerd met behulp van twee hoofdmethoden:
  • Chemische activering voor de productie van actieve kool houdt de behandeling van de stof in met zouten die het activerende gas vrijgeven wanneer het wordt blootgesteld aan hoge temperaturen. De activator kan nitraten, sulfaten, carbonaten, zwavelzuur, fosforzuur of salpeterzuur zijn. De productie van actieve kool volgens deze methode wordt uitgevoerd bij een temperatuurregime van 200 tot 650 ° C;
  • Stoomgasactivering wordt uitsluitend uitgevoerd onder strikte controle, bij een temperatuur van 800 tot 1000 ° C. In de rol van oxidatiemiddelen op het moment van stoom- en gasactivering van steenkool werken waterdamp en koolstofdioxide. De interactie van stoom met koolstof wordt versneld door middel van oxiden en carbonaten van alkalimetalen. Gezien dit feit worden ze periodiek in kleine doses aan het uitgangsmateriaal toegevoegd. Koperverbindingen worden ook als een katalysator gebruikt. De productie van actieve kool uit carbonisaat door de dampgastechniek maakt het mogelijk een krachtig adsorbens te verkrijgen met een oppervlak van maximaal 1500 m2 per gram steenkool. Weliswaar kan niet het gehele gebied worden gebruikt voor absorptie, omdat grote moleculen van de geadsorbeerde substantie niet in kleine poriën vallen.

Gebruik van actieve steenkool

Toepassing bij de productie van actieve kool wint elke dag aan kracht. De adsorptiecapaciteit van steenkool maakt het mogelijk afvalwater en afvalgassen snel en effectief te zuiveren. Bovendien is het het belangrijkste adsorbens van radioactieve gassen en water in kerncentrales.

Ook heeft actieve kool toepassing gevonden in gebieden als:

  • Adsorptie van technologie en drinkwater;
  • Gebruik in de chemische industrie;
  • Terugwinning (terugwinning van een deel van de grondstoffen of energie voor secundair gebruik in dezelfde technologische procedure) van oplosmiddelen;
  • Gebruik van actieve kool voor medische doeleinden. Reinigen van bloed en het lichaam als geheel van bacteriën, toxische stoffen;
  • Voor goudwinning;
  • Als een cosmetisch product voor het verlichten van de huid op het gezicht;
  • Voedingssupplement tijdens intoxicatie;
  • Voor gewichtsverlies en dieet (niet aanbevolen door specialisten).

Als u actieve kool moet kopen om de productie van Rusland te filteren, kunt u zich wenden tot gespecialiseerde winkels of online kopen.

Interessante feiten over actieve kool

Nog niet zo lang geleden sprak ik over eenvoudige experimenten met actieve kool, die je thuis zelf kunt doen, en vandaag wil ik je een aantal interessante feiten over actieve kool vertellen. Gezien het feit dat deze remedie tegenwoordig heel populair is en velen van jullie horen (bijvoorbeeld koolijs, allerlei schoonmaak van het lichaam, enz.), Denk ik dat het interessant zal zijn.

Een beetje geschiedenis

Misschien hebben mensen lang geleden de sorptie-eigenschappen van houtskool opgemerkt (van Latijnse sorbens - absorberen), maar de eerste gedocumenteerde bevestiging van dit fenomeen werd pas in de late 18e eeuw gemaakt. In 1773 bestudeerde de Zweedse chemicus Karl Scheele (ja, de auteur van limonade) adsorptie van gassen op houtskool. En in 1785 ontdekte de Russische chemicus Toviy Egorovich Lovits dat kool sommige vloeistoffen kon verkleuren. Deze ontdekking leidde tot de eerste industriële toepassing van houtskool - het werd gebruikt in een suikerfabriek (voor de zuivering van suikerstroop) in 1794 in Engeland.

De negentiende eeuw ging over in een energieke studie van een verscheidenheid aan kolen - van hout tot bot - van hun ontvangst, eigenschappen, toepassing. De belangrijkste toepassingsgebieden waren suikerproductie en wijnbereiding. En tenslotte, in 1900 zijn twee manieren van ontvangst van de geactiveerde kolen gepatenteerd:

  1. het verwarmen van plantenmaterialen met metaalchloriden;
  2. Activering met koolstofdioxide en waterdamp bij verwarming.

Het is de tweede methode die momenteel de belangrijkste methode is voor de productie van actieve kool.

Hoe te krijgen

De belangrijkste grondstoffen zijn natuurlijke materialen: houtskool, zaagsel, turf, walnotenhoutskolen, steenkool, cokes, bruinkool, enz.

Ongeveer 36% van de koolstofsorbentia wordt bijvoorbeeld verkregen uit hout, op de tweede plaats in de prevalentie - steenkool (28%). Van bruine kolen produceren 14% van poreuze koolstofmaterialen of PIP (zo vaak actieve kool genoemd), uit turf - ongeveer 10%.

Toen ik materiaal voor het artikel verzamelde, was ik nieuwsgierig om te weten dat ongeveer 10% wordt geproduceerd uit de kokosnoot. Ik zou nooit hebben gedacht aan dergelijke grondstoffen. Het is dus atypisch en ongebruikelijk voor onze realiteit, maar voor iemand is dit in de juiste volgorde

In gewone steenkool zijn de poriën gesloten, kan het geen andere stoffen opnemen, het moet worden geactiveerd. Daarom zijn er verschillende activatietechnologieën, dat wil zeggen, het openen van poriën, het vergroten van hun aantal en grootte.

Het belangrijkste principe is dat de grondstof in een oven wordt geplaatst en wordt behandeld met een mengsel van lucht, waterdamp en koolstofdioxide bij een temperatuur van 800-1000 graden Celsius. Dit verandert de structuur van het materiaal en de vorming van een groot aantal poriën erin (het is van hieruit de naam PUM - poreuze koolstofmaterialen) die de eigenschappen en het gebruik van geactiveerde koolstoffen bepalen.

In de regel bedraagt ​​het actieve oppervlak van 1 gram van dergelijke steenkool 1-4 vierkante meter.

structuur

Ik denk dat velen van jullie de uitdrukking 'kolenreiniging' of 'steenkool een moleculaire zeef' hebben gehoord. En hoe zuivert hij precies en wat is deze zeef?

Het is een feit dat de geactiveerde koolstoffen de kleinste kristallen zijn, bestaande uit platte zeshoeken met elkaar verbonden, gevormd door koolstofatomen. Deze zeshoeken vormen lagen die willekeurig ten opzichte van elkaar zijn verschoven. Zo worden microporiën gevormd, die zorgen voor de retentie in de hoek van de meest diverse moleculen van andere stoffen. Dat is de reden waarom een ​​dergelijk materiaal, naast alle reeds gesignaleerde namen, koolstof-moleculaire zeven wordt genoemd (trouwens, er zijn ook zeer interessante anorganische moleculaire zeven, zeolieten). Ook hebt u waarschijnlijk vaak het woord "sorptiemiddel" gehoord - dit gaat ook over steenkool, alleen vanwege het grote aantal poriën is het een uitstekend sorptiemiddel.

By the way, actieve kool is niet alleen een chemisch element van koolstof, er zijn andere elementen die erbij komen tijdens het verkrijgen van:

  • 93-94% koolstof;
  • 0,7-1% waterstof;
  • 4,7-5,3% zuurstof;
  • 0,3-0,6% stikstof
  • en enkele anderen in microkwantiteiten, bijvoorbeeld chloor of zwavel.

toepassing

De productie van poreus kolenmateriaal over de hele wereld is ongeveer een miljoen ton per jaar. Waar is het allemaal voor? Waarom heeft de mens zoveel actieve kool nodig? Wat, allemaal vriendschappelijk vergiftigd? Natuurlijk niet. Toepassing in de geneeskunde komt op de laatste plaatsen voor wat betreft de hoeveelheid verbruikte steenkool (ik zal later niet altijd het woord "geactiveerd" gebruiken, om de tekst niet te overladen).

Belangrijkste toepassingen:

  • zuivering van lucht en gassen in de industrie;
  • reinigingsoplossingen in de industrie;
  • adsorptie van benzinedampen uitgestoten door machines;
  • Luchtzuivering in ruimtes met veel mensen (bijvoorbeeld luchthavens);
  • gas- en gasbescherming van mensen tegen schadelijke stoffen (gasmaskers);
  • productie van beschermende weefsels (ze bevatten fijn verdeelde actieve kool en beschermen de persoon tegen giftige gassen);
  • gebruik als katalysator in sommige technologische processen;
  • verrijking van metalen (bijv. goud);
  • gebruik als een filter in sommige sigaretten;
  • Natuurlijk - de toepassing in de geneeskunde (ik zal dit apart bespreken).

Wat oplossingen betreft, wil ik iets meer in detail zeggen dat dit omvat:

  • zuivering van suikerstroop bij de productie van suiker;
  • reinigen van eetbare vetten en oliën;
  • zuivering van medicinale preparaten (bijvoorbeeld gelatine, cafeïne, insuline, kinine, enz.);
  • zuivering van alcohol, bier, wijn, vruchtensappen;
  • zuivering van drinkwater;
  • reiniging van huishoudelijk en industrieel afvalwater.

Althans in het algemeen, dat zijn de cijfers voor het verbruik van kolenmaterialen:

Uiteraard worden voor al deze doeleinden verschillende PIP's gebruikt. Ze verschillen onderling in veel parameters, bijvoorbeeld de poriegrootte (die hun sorptie-eigenschappen beïnvloedt), het vermogen om bevochtigd te worden met water (hydrofiliciteit), zuiverheid, dat wil zeggen de hoeveelheid onzuiverheden, sterkte, samenstelling, enz. Zelfs de prijs van het materiaal is van groot belang voor grootschalig gebruik, bijvoorbeeld bij het reinigen van gasemissies van fabrieken.

En een moment waarover weinig mensen denken - en wat gebeurt er met kolen, waarvan de poriën volledig gevuld zijn met "verontreinigende stoffen"? Ideaal, natuurlijk, reactivering, dat wil zeggen regeneratie - verwijdering van geadsorbeerde stoffen en hergebruik van steenkool.

Maar er zijn veel nadelen - steenkool is zeer terughoudend om terug te geven wat het al heeft gedaan. Speciale apparatuur is nodig voor regeneratie, het creëren van speciale omstandigheden (bijvoorbeeld verhoogde temperatuur), gebruik van extra chemicaliën, energieverbruik. Daarom wordt reactivering niet altijd gebruikt.

Gebruik in de geneeskunde

Het medische gebruik van houtskool is bekend sinds 1550 voor Christus. van de oude Egyptische papyrus. Daarnaast sprak Hippocrates in 400 voor Christus over de behandeling van vergiftiging met behulp van kolen.

Op dit moment wordt actieve kool gebruikt als een enterosorbens - zogenaamde geneesmiddelen die een hoge sorptiecapaciteit hebben, maar niet vernietigd worden in het spijsverteringskanaal en in staat zijn om verschillende stoffen te binden die het lichaam zijn binnengedrongen. Basismethoden voor binding:

  • adsorptie,
  • ionenwisseling,
  • complexatie.

Geactiveerde kool wordt verkocht in apotheken in de vorm van tabletten en poeder. Onlangs zocht ik naar informatie over steenkool in Komarovsky's "Medicine" en was verbaasd hoeveel, zo blijkt, van de voorbereidingen regelmatige actieve kool bevatten! Belossorb, carbactin, carbolong, carbomix, carbosorb en vele andere "carbo" (van de Latijnse naam van het koolstofelement). Er zijn poeders, korrels en capsules.

Alleen hier vertoonde de zoekopdracht in online winkels van onze Kazachstaanse apotheken een saai beeld - alleen klassieke actieve kool in tabletten van 0,25 g.

En ook zijn "buzuystky" -analogen uit Nederland en Oostenrijk. We zullen samen lachen om dezelfde kolen van 0,25 g (in de eucarbon - 0,18 g).

Over het algemeen is de situatie vergelijkbaar met zoutoplossing, waarover ik eens heb verteld.

Oké, terug naar de kolen en bij gebrek aan poeders hebben we het over pillen. Ze worden bereid uit geactiveerde medische houtskool met de toevoeging van een bindmiddel dat zijn eigenschappen in de maag verliest, bijvoorbeeld zetmeel, gelatine. Gebruik voor dergelijke medicijnen soms een medische naam - carbolen.

Het belangrijkste toepassingsgebied van carbolen in de geneeskunde is de behandeling van infectieziekten van het maagdarmkanaal. Kolen adsorberen gifstoffen die vrijkomen door bacteriën, evenals schadelijke stoffen die het gevolg zijn van een ontsteking van het spijsverteringskanaal.

Ook met succes gebruikt voor voedselintoxicatie, vergiftiging met alkaloïden en zware metaalzouten, met verhoogde zuurgraad van maagsap.

Het voordeel van dit sorptiemiddel is dat het voldoet aan de vereisten voor enterosorbents:

  • het is niet-toxisch;
  • goed uitgescheiden uit het lichaam;
  • het maagdarmkanaal niet beschadigt;
  • heeft een hoge sorptiecapaciteit;
  • heeft een handige vorm;
  • het is gemakkelijk te doseren;
  • heeft goede organoleptische eigenschappen.

Waarschijnlijk hebben velen gehoord van de nu modieuze "reiniging" van het lichaam, inclusief actieve kool. Ik zal nu niet spreken over de medische betekenis van deze procedures, raadpleegt u de colleges (mijn favoriet, deze en deze) afgestudeerden en ervaren artsen zullen alleen maar zeggen als chemicus, de meeste sorbentia, met inbegrip van goed vond "cleaners" geactiveerd zijn niet selectief. Simpel gezegd, ze sorberen alles.

Denkt u dat de kolen in uw maag of darmen aangepast aan het materiaal ziet er een teken op het, "Vitamine" en zegt: "Nee, ik laat je niet vangen, en better'll een paar van arseen moleculen, die u waarschijnlijk vrouw soep gleed krijgen" ? Dat is er niet. Gesorbeerd alles - en onnodig, en het recht - vitamines, aminozuren, hormonen, enzymen, etc.

Natuurlijk spreek ik nu heel primitief en simplistisch. Chemist professional kan ruzie met me over de grootte van sorptiemiddel poriegrootten van moleculen, enz., Maar het is in de meeste sorbentia, vooral in dezelfde actieve kool, over het reinigen van dat met een dergelijke eerbiedige zucht zeggen op het internet, bijna niet essentieel rol. Tovenarij zal alles zijn.

Dat is de reden waarom langdurig gebruik van enterosorbents niet wordt aanbevolen. Dit zal leiden tot hypovitaminose en obstipatie, omdat moleculaire zeven actief sorberen en water en vitamines en micro-elementen. En dienovereenkomstig worden ze uit het lichaam gehaald en beroofd van nuttige stoffen. Veel beter in dit opzicht is de situatie met siliciumsorbentia, waarover ik zal schrijven in een van de volgende artikelen.

Door het ontbreken van selectieve sorptie kunnen sorbentia ook niet tegelijkertijd met geneesmiddelen worden ingenomen, maar kunnen ze gedurende 2-3 uur worden voortgezet.

Om dezelfde reden worden carboline en andere soortgelijke stoffen voorgeschreven om 1-2 uur voor de maaltijd op een lege maag te worden ingenomen. Gedurende deze tijd zal het medicijn reageren met de inhoud van de maag en zal het tijd hebben om gedeeltelijk in de darm te gaan, waar het zijn nuttige werk zal voortzetten om u van toxines te bevrijden.

Een ander interessant toepassingsgebied in de geneeskunde zijn hemosorbents. Koolstofhemosorbenten worden gebruikt om het bloed van patiënten te zuiveren. Hemosorptie is gebaseerd op het vermogen van sorptiemiddelen om verschillende schadelijke stoffen uit het bloed te verwijderen bij bepaalde ziekten (infectieus, oncologisch, allergisch, auto-immuun, enz.).

Nu wordt deze richting als een veelbelovende methode van sorptieontgifting van het lichaam beschouwd. Veel laboratoria in de wereld zijn bezig met het ontwikkelen en synthetiseren van nieuwe koolstofcomposietmaterialen die unieke eigenschappen hebben, bijvoorbeeld compatibiliteit met bloed en andere lichaamsvloeistoffen, inertie tegen de weefsels van inwendige organen, selectieve sorptie van toxische stoffen, enz.

Hier misschien en helemaal voor vandaag. Ik wilde schrijven over kolenijs, maar het is al te lang, dus ik zal iets later schrijven. Ik ga het niet allemaal proberen - plus vijf en een ijzige wind op 25 mei hebben op de een of andere manier niet veel te genieten van ijs. Alleen als het thuis is, omarmt met een kachel en ingepakt in drie kleden. Ik vraag me af of we dit jaar zomer zullen hebben? Of wordt een witte winter vervangen door wit? Bijvoorbeeld, zoals vijf dagen geleden:

19 mei 2018 in Ust-Kamenogorsk

Afgaande op het brekende venster en dreigend het balkon af te scheuren met een orkaan, zal de zomer erg interessant zijn

Fijn weekend!

KidsChemistry is nu beschikbaar in sociale netwerken. Doe nu mee! Google+, contact, klasgenoten, Facebook, Twitter