Zastosowanie węgli aktywnych

Węgle aktywne jako uniwersalne adsorbenty posiadające duże pola powierzchni właściwej,
znakomicie ukształtowaną strukturę mikroporowatą oraz wysoki stopień reakcyjności ugrupowań
powierzchniowych, są wykorzystywane w wielu sektorach gospodarczych. Powierzchnia rozwinięta
węgli aktywnych może być modyfikowana w zależności od oczekiwanej właściwości adsorpcyjnej
koniecznej do konkretnych zastosowań pod indywidualne zamówienie klienta. Węgle aktywne
znajdują zastosowanie w przemyśle spożywczym, chemicznym, farmaceutycznym, samochodowym,
naftowym, do odzyskiwania rozpuszczalników, do oczyszczania wody pitnej oraz ścieków
komunalnych i przemysłowych z niepożądanych organicznych i nieorganicznych zanieczyszczeń, do
oczyszczania odlotowych gazów przemysłowych, oczyszczania chemicznych dodatków do żywności,
do maseczek przeciwgazowych służących do pracy w niebezpiecznym środowisku, w hydrometalurgii
do odzyskiwania złota, srebra i innych nieorganicznych substancji oraz jako katalizatory i nośniki
katalizatorów, a także w medycynie, np. do usuwania toksyn. Największe ilości węgli aktywnych są
zużywane do oczyszczania powietrza i wody. 80% węgli aktywnych jest wykorzystywana w
prowadzeniu procesów w fazie ciekłej, zarówno w postaci granulowanej jak i pyłowej. W procesach
oczyszczania wody preferuje się tkaniny i włókna węglowe z uwagi na niskie opory hydrodynamiczne
oraz łatwe przystosowanie się do kształtu urządzenia. W celu otrzymania węgla aktywnego o
konkretnych parametrach ważny jest zarówno surowiec wyjściowy, jak również wybranie odpowiedniej
metody jego produkcji (karbonizacja i aktywacja – fizyczna lub chemiczna). Duże znaczenie ma
również przeznaczenie wyprodukowanego węgla aktywnego.

Przykłady zastosowań węgli aktywnych do adsorpcji z fazy ciekłej:

  • przetwórstwo żywności (usuwanie nieprzyjemnych zapachów, barwy, niepożądanych składników roztworów, poprawa jakości produktów spożywczych),
  • przygotowanie napojów alkoholowych i środków leczniczych na bazie alkoholi (oczyszczanie wody, poprawa smaku, koloru, zapachu, usuwanie niepożądanych komponentów wchodzących w skład pleśni, korka, drożdży),
  • odbarwianie olejów i tłuszczów (stosuje się węgle aktywne z dodatkiem ziem odbarwiających),
  • produkcja cukru (oczyszczanie syropu cukrowego),
  • synteza związków organicznych (odbarwianie i klarowanie oraz usuwanie substancji żywicznych),
  • przemysł farmaceutyczny (oczyszczanie i odbarwianie kwasu mlekowego i jego soli, gliceryny, kwasu winowego i jego soli, usuwanie czynników gorączkotwórczych z roztworów do zastrzyków podskórnych,
  • odzyskiwanie złota i srebra,
  • oczyszczanie roztworów po kąpielach galwanicznych.

Przykłady zastosowań węgli aktywnych do adsorpcji z fazy gazowej:

  • odzyskiwanie rozpuszczalników organicznych (źródłem zanieczyszczeń są m.in.: drukarnie i pralnie),
  • usuwanie z gazów spalinowych toksycznych związków zawierających siarkę i odzyskiwanie siarki.

W Laboratorium Chemii Analitycznej wykonywane są akredytowane badania węgli aktywnych znajdujące różnorodne zastosowania.

Zapraszamy do współpracy w tym zakresie – emisztal@itpe.pl

Autor: Joanna Hrabak, Sandra Gałko, Agnieszka Danaj