Активни угаљ је угљенични материјал са високо развијеном структуром пора. Његов принцип рада укључује следеће врсте: физичку адсорпцију, хемијску адсорпцију и каталитичку разградњу.
Детаљно објашњење процеса
• Активација: Методе припреме активног угља могу се грубо поделити у три категорије: метода физичке активације (такође позната као метода гасне активације), метода хемијске активације и комбинована физичко-хемијска метода активације. Међу њима, метода хемијске активације је уобичајена метода припреме у индустрији.
• Физичка адсорпција: Принцип физичке адсорпције може се поделити на следеће аспекте: структурна основа, кинетика адсорпције и кључни услови. Прво, предуслов је његова порозна структура, јер развијене поре пружају огромну површину, омогућавајући активном угљу да у потпуности контактира нечистоће. Друго, међусобна привлачност између молекула је главна покретачка сила. Многи молекули на зиду пора стварају привлачност, што увлачи молекуле нечистоће у поре. Коначно, усклађивање величине пора са пречником молекула нечистоће је кључ за постизање ефикасне адсорпције. Поре треба да буду нешто веће од пречника молекула нечистоћа, а не превелике ни премале да би се постигао најбољи ефекат адсорпције.
• Хемијска адсорпција: У неким случајевима долази до хемијске реакције. Дејство хемијских веза између адсорбената и адсорбата (растворених материја) изазива хемијску реакцију. Реакција доводи до јаке везе између адсорбената и адсорбата (растворених материја). Пошто хемијске реакције захтевају много енергије активације, обично се морају одвијати на вишим температурама, што доводи до веће адсорпционе топлоте. То је врста селективне адсорпције, јер адсорбент има адсорпциони ефекат само на једну или неколико специфичних супстанци. Пошто се хемијска адсорпција ослања на силу директне хемијске везе између адсорбента и адсорбата, она може формирати само монослој. Адсорпција је релативно стабилна и није лако десорбована. Ова адсорпција је директно повезана са спољашњим хемијским својствима адсорбента и хемијским својствима адсорбата.
• Каталитичка разградња
Део активног угља разлаже органске загађиваче (као што су фенолна једињења) површинском катализом, али овај процес зависи од специфичних процеса припреме и карактеристика сировина, и често се комбинује са другим технологијама (као што је оксидација озона) у индустријским применама.
Медиј са активним угљем је адсорбујући материјал направљен од активног угља као сировине. Има карактеристике порозне структуре, велику специфичну површину и јак капацитет адсорпције. Широко се користи у областима као што су пречишћавање ваздуха, третман воде, подршка катализатору, итд.
Основне карактеристике
Медиј са активним угљем се припрема путем процеса физичке или хемијске активације, са површином богатом микропорозним структурама које могу да адсорбују штетне материје (као што су формалдехид, мириси), тешке метале итд. у гасовима и течностима, а истовремено поседују и способност деколоризације.
Примери његове типичне примене
• Приликом пречишћавања воде, медији са активним угљем могу уклонити мирисе, боје, хлор, тешке метале и органске загађиваче из воде како би пречистили воду за пиће или индустријске отпадне воде.
• У пречишћавању ваздуха, медији са активним угљем могу ухватити мирисе и штетне гасове у домовима, индустријским окружењима, па чак и свемирским оделима.
• У прехрамбеној индустрији медији са активним угљем имају функцију деколоризације и рафинације (температуру је потребно контролисати на 60-80 степени).
• У фармацеутској области, медијум са активним угљем се може користити за пречишћавање крви (медицински активни угаљ- мора да испуњава УСП стандарде).