Introduction

Aktivkohle ist der Oberbegriff für eine Familie von kohlenstoffhaltigen Adsorbentien in hochkristalliner Form mit umfangreicher interner Porenstruktur. Viele Stoffe des Basismaterials werden zur Herstellung von Aktivkohle verwendet. Die häufigsten davon sind Holz, Kohle, Braunkohle und Kokosnussschalen. Für Trinkwasserzwecke ist die Kokosnussschale das ideale Basismaterial, da sie im Vergleich zu Holz hart ist. Kohlenstoff auf Kokosnussschalenbasis ist überwiegend mikroporös und eignet sich gut für die Adsorption organischer Chemikalien, einschließlich flüchtiger organischer Chemikalien, bei gleichzeitig höherer Chlorreduktionsfähigkeit. Kokosnussschalenkohle ist dafür bekannt, dass sie gut schmeckendes „süßes Wasser” macht.

Aktivierungsprozess: Der Aktivierungsprozess und gute Prozesskontrollen sind entscheidend für die Herstellung von hochwertiger Aktivkohle, die eine gleichbleibend hohe Porosität aufweist. Der Aktivierungsprozess beinhaltet die erste Karbonisierung der Schale, die durch langsames Erhitzen in Abwesenheit von Sauerstoff erreicht wird, um eine kohlenstoffhaltige Masse voller winziger Poren zu bilden. Dieses verkohlte Basismaterial wird dann bei hoher Temperatur (1100 Grad C) in Gegenwart von Dampf mit regulierendem Sauerstoff- und Kohlendioxidgehalt aktiviert. Die Aktivierungstemperatur und der Aktivierungsgrad (Zeit) sind wichtig, um ein internes Porennetzwerk zu schaffen und bestimmte Oberflächenchemikalien (funktionelle Gruppe) in jedem Partikel des Kohlenstoffs zu vermitteln. Im Wesentlichen gibt der gesamte Aktivierungsprozess dem Kohlenstoff die einzigartigen Adsorptionseigenschaften für die Entfernung von Schadstoffen. Diese vollständige Kontrolle ermöglicht es uns, eine gleichbleibend hohe Qualität der Aktivkohle zu produzieren.

Wie Aktivkohle funktioniert

Aktivkohle ist extrem porös und weist eine sehr große Oberfläche auf. Der Grund dafür, dass Aktivkohle ein so effektives Adsorptionsmaterial ist, liegt in der großen Anzahl von kavernösen Poren. Dadurch entsteht eine große Oberfläche im Verhältnis zur Größe des eigentlichen Kohlenstoffpartikels und seiner sichtbaren Außenfläche. Ein ungefähres Verhältnis ist 1 Gramm = 100 Quadratmeter Fläche. Die intermolekulare Attraktionen in den kleinsten Poren führen zu Adsorptionskräften. Die Moleküle der Schadstoffe im Wasser werden durch physikalische oder chemische Anziehung an der Oberfläche der Aktivkohle adsorbiert. Die beiden Hauptgründe, warum Chemikalien an Aktivkohle adsorbieren, sind:

• Eine “Abneigung” gegen Wasser
• Anziehungskraft auf die Aktivkohle.

Die Aktivkohleadsorption durchläuft drei grundlegende Schritte:

• Substanzen adsorbieren an der Außenseite der Kohlenstoffoberfläche,
• Substanzen wandern in die Kohlenstoffporen
• Substanzen adsorbieren an den Innenwänden des Kohlenstoffs. Viele organische Verbindungen wie chlorierte und nichtchlorierte Lösungsmittel, Triholmethane, Pestizide und VOC werden in den inneren Poren adsorbiert. Aktivkohle ist auch bei der Entfernung von Chlor wirksam und bei der Entfernung einiger Schwermetalle mäßig wirksam

Wichtige Eigenschaften von Aktivkohle

Jodzahl, Oberfläche, Porengröße und Partikelgrößenverteilung sind die Schlüsselparameter für eine effektive Adsorption von Aktivkohle. Premium-Kohlenwasserstoffe haben eine Mindestmenge von 1100 Jod, einen Aschegehalt von weniger als 3% und eine Schüttdichte von 0,45g/ml.

Aktivkohle-Eigenschaften und ASTM

Adsorptionseigenschaften Die Wirksamkeit von Aktivkohle wird in der Regel durch die Menge einer bestimmten Testchemikalie angegeben, die sie pro Gewicht der eingesetzten Aktivkohle adsorbieren kann. Aktivkohle bei der Filtration von Luft und Gasen, die verwendete Prüfsubstanz ist in der Regel Tetrachlorkohlenstoff, allgemein als CTC bezeichnet und bei der Filtration von Wasser und Flüssigkeiten wird in der Regel Jod oder Methylenblau in Mischung mit Wasser verwendet.