Активированный уголь.

Ключевые слова: активированном угле,   активированный уголь,       как активировать активированный уголь,       как активировать уголь     ,активированный уголь можно,применение активируемого угля, активированный уголь применение, активированный уголь БАУ, ГОСТ6217-74 Уголь активный древесный дробленый, гранулированный активированный уголь, активированный уголь нормы.

Исходными материалами для получения активированных углей служат такие вещества как дерево, уголь, торф, и т.п. Сухой перегонкой этих углеродсодержащих веществ получают уголь-сырец с низкой удельной поверхностью. Для развития поверхности и получения микропористой структуры проводят активацию угля –сырца двумя основными методами:

1. Окисление паром либо газом.

С+H₂O→CO+H₂

C+CO₂→2CO

Активирование заключается в удалении из пор и с поверхности продуктов сухой перегонки и выгорании участков нестойких к окислению. Удельная поверхность активированных углей и распределение пор по размерам зависят от степени «обгара». Наиболее микропористые угли получают при степени обгара 50-70%, разнопористые угли получают при степени обгара 50-70%, и крупнопористые при обгаре >75%.

2. Обработка угля-сырца солями при высокой температуре (карбонатами, сульфатами, нитратами, хоридами) или кислотами( азотной, серной, фосфорной). Например, при температуре 900-1000⁰С.

K₂SO₄+4C→ K₂S+4CO

При сжигании активированных углей образуется зола, количество и состав которой зависит от исходного сырья и условий активации.  Следует различать содержание общей золы и водорастворимой золы, удаляемой путем длительной промывки угля дистиллированной водой. Обработка угля кислотами ( соляной, азотной, плавиковой) позволяет существенно снизить его зольность. Так промывка  плавиковой кислотой позволяет снизить зольность углей БАУ до 0,2-0,02%. Отмывку часто проводят при температуре кипения соответствующей кислоты и осуществляют ее либо в статических, либо в динамических условиях. На конечной стадии отмывки используют кислоты и дистиллированную воду квалификации ос.ч. Окончание отмывки контролируют по отсутствию в фильтрате примеси железа (до 2·10^-6 масс%), так как она является наиболее трудноудаляемой примесью.

Адсорбционные свойства активированных углей связаны также с химическими свойствами  поверхности.  Большое влияние  на свойства углей оказывает кислород, занимающей 4-8% поверхности угля и находящийся в различных формах. Благодаря этому кислороду на поверхности угля образуются анионо – и катионообменные группы, которые хорошо поглощают кислоты ( обычный уголь) и щелочи ( окисленный уголь). Активированные угли также имеют хорошие адсорбционные свойства по отношению к молекулам органических веществ. Недостатком же активированных углей является их небольшая механическая прочность.

Обычно активированный уголь  изготавливается в виде  порошков или мелких гранул размером менее 1,0 мм со средним диаметром от 0,15 до 0,25 мм.  Порошкообразный активированный уголь (PAC) состоит из измельченных частиц углерода, 95–100% которых проходят через специальное сито 0,177 мм  и меньше . Порошкообразный активированный уголь обладает такими преимуществами, как высокая скорость фильтрации, хорошие адсорбционные характеристики, сильная способность к обесцвечиванию и дезодорации, экономичность и долговечность, и часто используется для адсорбции жидкой фазы, обесцвечивания и других применений.

Гранулированный активированный уголь (GAC) имеет относительно больший размер частиц по сравнению с порошкообразным активированным углем и, следовательно, имеет меньшую внешнюю поверхность. Гранулированный активированный уголь имеет развитую пористую структуру, хорошие адсорбционные характеристики, высокую механическую прочность, легкость повторной регенерации, низкую стоимость .Гранулированные угли подходят для адсорбции газов и паров, для фильтрации воздуха, очистки воды, для жидкофазной адсорбции, газофазной адсорбции, извлечения растворителей, разделения компонентов.

     В   России  в зависимости от назначения активный древесный дробленый уголь изготовляют четырех марок: БАУ-А — в ликероводочном производстве и для адсорбции из растворов и водных сред; БАУ-Ац — для наполнения ацетиленовых баллонов; ДАК — для очистки парового конденсата от масла и других примесей; БАУ-МФ — для адсорбции из водных сред в фильтровальных установках. По физико-химическим показателям активный древесный дробленый уголь должен соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице согласно ГОСТ6217-74 «Уголь активный древесный дробленый . Технические условия».

материал www.chemanalytica.ru