Aktív szén

Aktív szén vagy rövid Faszén (Carbo medicis, gyógyszenes) egy nagy belső felülettel rendelkező finomszemcsés szén, amelyet adszorbensként használnak a kémia, az orvostudomány, a víz- és szennyvízkezelés, valamint a szellőztetés és a légkondicionálás technológiájában. Granulált formában vagy tabletta formában préselve (teljes szénnel).

aktív

További ajánlott szakismeretek

Mi a skálám érzékenysége?

Útmutató az alapvető mérési technikákhoz a laboratóriumban

Mi a helyes módszer az ismételhetőség mérlegen történő ellenőrzésére?

Tartalomjegyzék

jellemzők

Az aktív szén főként erősen porózus szerkezetű szénből (többnyire> 90%) áll. A pórusok szivacsként kapcsolódnak egymáshoz. A belső felület 300 és 2000 m²/g szén között van. 2 gramm aktív szén belső felülete nagyjából megfelel egy focipálya területének. Az aktív szén sűrűsége 200 és 600 kg/m³ között van. A mikrorészecskék pórusméret-eloszlása ​​(25 nm) határozza meg az adszorpciós tulajdonságokat.

1 cm élhosszúságú kocka esetén a belső felület több mint 10 000-szeresével meghaladja a külső felületet.

Kivonás

Az aktív szén növényi, állati, ásványi vagy petrolkémiai anyagokból készül. A használt kiindulási anyagok z. B. fa, tőzeg, dióhéj, barna vagy bitumenes szén vagy műanyag. Ennek megfelelően biocsoportnak is nevezik. Állati szénként lat. carbo animalis, aktív szénnek nevezik, amely állati vérből (vérszén) vagy csontból (csontszén) készül.

Általában dehidrálószerekkel (cink-klorid, foszforsav) 500–900 ° C-on történő kezeléssel vagy száraz desztillációval állítják elő. Az így kapott nyers aktivált szenet ezután 700-1000 ° C-on oxidálva aktiválják vízgőzzel vagy szén-dioxiddal, néha levegővel is.

Bizonyos célokra az aktív szenet más vegyi anyagokkal kezelik (impregnálják) az elválasztó hatás javítása érdekében. A gázálarcban lévő légzőszűrők légszűrője fémsókkal van bevonva, ami számos kémiai toxin elválasztási hatását javítja. [1]

Alkalmazási területek

Az aktív szenet elsősorban adszorbensként használják a nem kívánt szín, íz és szag eltávolítására a gázokból, gőzökből és folyadékokból. Az aktív szén nagy előnye, hogy hővel újra aktiválhatók. Az aktív szenet főleg granulátum formájában, por formájában vagy pelletizált formában használják. Aktív szénszövetek is kaphatók a piacon.

Például az aktív szén eltávolítja:

  • Klór, ózon és egyéb íz- és illatcsökkentő anyagok, valamint a vízből, édesítőszerekből, glicerinből és kémiai folyadékokból származó baktériumok
  • Színezőanyagok és szennyeződések folyékony anyagáramokból a vegyiparban vagy élelmiszeriparban
  • A levegőből származó toxinok (szűrők az ABC maszkokban és szellőztető rendszerek a tartályokban és menedékházakban)
  • A nukleáris technológiában a levegőből származó urán-hexafluorid
  • A tartályrendszerek elszívott levegőjének benzingőzei
  • Kipufogógázból és kipufogógázokból származó klórozott szénhidrogének z. B. a száraz tisztításban
  • a cigarettaszűrőkben lévő cigarettafüstből származó kátrány egy része
  • nem kívánt ízek a vodkából és más szeszes italokból
  • Izzadságszag a cipőben (az aktív szenet tartalmazó talpbetét miatt)
  • Aromák a kannabisz termesztésében (szagsemlegesítés)
  • Erjesztési melléktermékek, például sörből származó fuselolajok és észterek
  • Szennyező anyagok az akváriumban és a tószűrőkben

A szennyvízkezelés során aktív szenet használnak az adszorbeálható, oldott szennyvíz alkotóelemek eltávolítására a vízből. Ezt a folyamatlépést általában csak akkor alkalmazzák, ha olcsóbb módszerek, például biológiai folyamatok, kicsapás és pelyhesítés nem érik el a célt. Ez a módszer az ipari részáramok tisztítására is felhasználható, a maradékok visszanyerése céljából.

Az aktív szén másik fontos alkalmazási területe az utastéri légszűrők az autóipar számára. Ezt a szűrőosztályt az 1990-es évek közepe óta használják a légkondicionáló rendszerek. Az úgynevezett kombinált szűrők (ez egy speciális kabin légszűrő osztály) aktív szénréteget tartalmaznak, amely kiszűri a káros gázokat a levegőből, és így megvédi az utasokat ezektől a szennyező anyagoktól. Ehhez az alkalmazáshoz évente több mint 5000 tonna aktív szén kerül feldolgozásra világszerte.

A vízkezelés az aktív szén adszorpcióját is használja a nyers víz tisztításához.

Magas adszorpciós kapacitása miatt az aktív szén a szorpciós szivattyúkban is felhasználható vákuum előállítására.

Az aktív szén csak korlátozott terhelhetőségű. A regenerálás általában több száz Celsius-fokos melegítéssel történik. Egyrészt a terhelés egy része (pl. Szerves oldószerek) elpárolog, de egy másik része kokszolhat is, ebben az esetben az aktív szenet vízgőzzel újra kell aktiválni, mint a gyártási folyamatban.

Az aktív szén megtalálható a melegítő zsákokban is.

Orvosi alkalmazás

Az orvostudományban az aktív szenet elsősorban a toxinok eltávolítására használják a gyomor-bél traktusból. Ártalmatlan hasmenéses megbetegedéseknél, pl. B. általában gyomor-bélrendszeri influenza (gasztroenteritis), szén tabletta. Mérgezés esetén az aktív szenet nagy mennyiségben használják a szájon át bevitt mérgek eltávolítására, amelyek az emésztőrendszerben vannak, vagy amelyek enterohepatikus ciklusnak vannak kitéve a szervezetből. Az ilyen esetekben az adag 0,5-1 g szén egy testtömeg-kilogrammonként felnőtt embernél.

Ételszínezék

Az aktív szenet az élelmiszeriparban E 153 színezőanyagként használják. Az E 153-at gyümölcslé-koncentrátumokban, zselékben, lekvárokban, cukrászdákban és a sajt fekete viaszbevonatában használják.