Węgiel aktywny - podstawowe informacje
Czym jest węgiel aktywny?
Węgiel aktywny jest adsorbentem, którego początki zastosowania wiążą się z medycyną. Hipokrates i jego uczniowie zalecali zasypywanie węglem drzewnym ran w celu usuwania ich przykrego zapachu.
W 1771 roku szwedzki naukowiec Scheele odkrył zjawisko adsorpcji. Polega ono na „przytwierdzaniu” się cząsteczek do powierzchni materiału – sorbentu. Dzięki tak silnie rozwiniętej powierzchni węgiel aktywny jest znakomitym sorbentem – potrafi pochłonąć substancje w ilości prawie 20% własnej masy.
Początki przemysłowych zastosowań związane są z rozwojem przemysłu cukrowniczego, gdzie na początku XX wieku znalazł zastosowanie do odbarwiania syropów. Tajemnica działania i niemal cudowne właściwości węgiel aktywny zawdzięcza swej porowatej budowie. W procesie produkcji w surowcu bazowym wytwarzane są rozgałęzione kanały – pory. W zależności od ich wielkości mówimy o makro- (>50 nm), mezo- (2-50 nm) lub mikroporach (<2 nm). Taka konstrukcja zapewnia silne rozwinięcie powierzchni właściwej materiału – 1 gram węgla może skrywać nawet do 1000-1500m2 powierzchni.
Rodzaje węgla aktywnego
Popularne na rynku rodzaje węgla występują pod markami Storms, Fantom, Coobra, JO.
Różnią się stopniem absorpcji i surowcem z którego został wytworzony. Największą powierzchnię absorpcji ( 1150 m2/g ) posiada węgiel Storms (wytwarzany z drewna kokosowego), pozostałe są wytwarzane z węgla kamiennego i ich stopień absorpcji wynosi od 1000 do 1100 m2/g.
Węgiel aktywny ma praktyczne zastosowanie w produkcji alkoholi domowych. Pozwala na trwałe usunięcie z destylatów niepożądanych zapachów, przez co jakość destylatu ulega wyraźnej poprawie.
Najkorzystniej przeprowadzać proces oczyszczania alkoholu gdy jego moc nie przekracza 45%, ponieważ im wyższa zawartość alkoholu, tym trudniej oddzielić z niego zanieczyszczenia. Dodatkowo przy użyciu węgla aktywnego temperatura alkoholu powinna być jak najniższa (zalecamy schłodzenie destylatu w zamrażarce). Ogólnie przyjmuje się, że do oczyszczenia 1 litra destylatu stosujemy około 50g węgla aktywnego.
Jak używać węgla aktywnego?
Węgla aktywnego można użyć na dwa podstawowe sposoby:
- można wsypać odpowiednią ilość węgla aktywnego (ilość należy sprawdzić metodą prób gdyż jest zależna od filtrowanego płynu i ilości zanieczyszczeń) do słoika z płynem, który chcemy poddać oczyszczeniu i pozostawić na kilka dni często mieszając (kilka razy dziennie), na koniec całość przefiltrować przy pomocy sączków filtracyjnych by oddzielić płyn od węgla.
- można użyć też różnego rodzaju szklanych lub stalowych rur, przygotowanych do filtracji destylatów.
Należy pamiętać, aby przed pierwszym użyciem węgla aktywnego przelać go wrzącą wodą - wówczas nastąpi proces odgazowania i uaktywnienia węgla. Ponadto przed każdym kolejnym użyciem należy węgiel przelać gorącą wodą – gdyż w innym wypadku będzie nam „wypijał” destylat.
Zużyty węgiel można regenerować poprzez wyprażenie go w piekarniku w 200 st.C przez kilkanaście minut. W ten sposób można odzyskać około 30% „aktywności”. Węgiel aktywny przemysłowy używany na dużą skalę w stacjach uzdatniania wody, miejskich wodociągach itp. regenerowny jest parą wodną pod dużym ciśnieniem. Jednakże ta metoda jest praktycznie niemożliwa do zastosowania w warunkach domowych.
Potrzebujesz więcej informacji o węglu aktywnym? Zajrzyj na nasze forum poświęcone temu zagadnieniu.