Aktivkohle, manchmal auch Aktivkohle genannt, ist ein einzigartiges Adsorptionsmittel, das aufgrund seiner extrem porösen Struktur geschätzt wird, die es ihm ermöglicht, Materialien effektiv aufzunehmen und zu halten.
Aktivkohle wird in zahlreichen Branchen zur Entfernung unerwünschter Bestandteile aus Flüssigkeiten oder Gasen eingesetzt und kann für unzählige Anwendungen verwendet werden, die die Entfernung von Verunreinigungen oder unerwünschten Stoffen erfordern, von der Wasser- und Luftreinigung über die Bodensanierung bis hin zur Goldgewinnung.
Hier wird ein Überblick über dieses unglaublich vielfältige Material gegeben.
WAS IST AKTIVKOHLE?
Aktivkohle ist ein kohlenstoffbasiertes Material, das so verarbeitet wurde, dass seine Adsorptionseigenschaften maximiert werden, wodurch ein überlegenes Adsorptionsmittel entsteht.
Aktivkohle zeichnet sich durch eine beeindruckende Porenstruktur aus, die ihr eine sehr große Oberfläche zur Aufnahme und Bindung von Materialien verleiht, und kann aus einer Reihe kohlenstoffreicher organischer Materialien hergestellt werden, darunter:
Kokosnussschalen
Holz
Kohle
Torf
Und mehr…
Je nach Ausgangsmaterial und Herstellungsverfahren können die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Aktivkohle erheblich variieren.² Dadurch entsteht eine Vielzahl an Variationsmöglichkeiten bei kommerziell hergestellter Aktivkohle, sodass Hunderte von Varianten erhältlich sind. Aus diesem Grund ist kommerziell hergestellte Aktivkohle hochspezialisiert, um für eine bestimmte Anwendung optimale Ergebnisse zu erzielen.
Trotz dieser Unterschiede werden im Wesentlichen drei Arten von Aktivkohle hergestellt:
Pulverförmige Aktivkohle (PAC)
Pulverförmige Aktivkohlen weisen im Allgemeinen eine Partikelgröße von 5 bis 150 Å auf, wobei auch einige abweichende Größen erhältlich sind. Sie werden typischerweise in der Flüssigphasenadsorption eingesetzt und bieten geringere Verarbeitungskosten sowie Flexibilität im Betrieb.
Granulierte Aktivkohle (GAK)
Granulierte Aktivkohlen weisen im Allgemeinen Partikelgrößen von 0,2 mm bis 5 mm auf und eignen sich sowohl für Anwendungen in der Gas- als auch in der Flüssigphase. GACs sind beliebt, da sie eine saubere Handhabung ermöglichen und in der Regel eine längere Lebensdauer als PACs aufweisen.
Darüber hinaus bieten sie eine verbesserte Festigkeit (Härte) und können regeneriert und wiederverwendet werden.
Extrudierte Aktivkohle (EAC)
Extrudierte Aktivkohlen sind zylindrische Pellets mit einer Größe von 1 mm bis 5 mm. Sie werden typischerweise in Gasphasenreaktionen eingesetzt und sind aufgrund des Extrusionsprozesses eine hochleistungsfähige Aktivkohle.
Zusätzliche Typen
Weitere Varianten von Aktivkohle sind:
Kügelchen-Aktivkohle
Imprägnierter Kohlenstoff
Polymerbeschichteter Kohlenstoff
Aktivkohletücher
Aktivkohlefasern
EIGENSCHAFTEN VON AKTIVKOHLE
Bei der Auswahl einer Aktivkohle für eine bestimmte Anwendung sollten verschiedene Eigenschaften berücksichtigt werden:
Porenstruktur
Die Porenstruktur von Aktivkohle variiert und ist im Wesentlichen eine Folge des Ausgangsmaterials und des Herstellungsverfahrens.¹ Die Porenstruktur ermöglicht in Kombination mit Anziehungskräften die Adsorption.
Härte/Abrieb
Härte und Abriebfestigkeit sind ebenfalls entscheidende Auswahlkriterien. Viele Anwendungen erfordern eine hohe Partikelfestigkeit und Beständigkeit gegen Abrieb (die Zerkleinerung des Materials in Feinanteile). Aktivkohle aus Kokosnussschalen weist die höchste Härte aller Aktivkohlen auf.⁴
Adsorptionseigenschaften
Die Absorptionseigenschaften der Aktivkohle umfassen mehrere Merkmale, darunter die Adsorptionskapazität, die Adsorptionsgeschwindigkeit und die Gesamtwirksamkeit der Aktivkohle.⁴
Je nach Anwendung (flüssig oder gasförmig) können diese Eigenschaften durch verschiedene Faktoren angegeben werden, darunter die Iodzahl, die Oberfläche und die Tetrachlorkohlenstoff-Aktivität (CTC).⁴
Scheinbare Dichte
Die scheinbare Dichte hat zwar keinen Einfluss auf die Adsorption pro Gewichtseinheit, wohl aber auf die Adsorption pro Volumeneinheit.⁴
Feuchtigkeit
Idealerweise sollte der Anteil an physikalischer Feuchtigkeit im Aktivkohlegewebe zwischen 3 und 6 % liegen.⁴
Aschegehalt
Der Aschegehalt von Aktivkohle ist ein Maß für den inerten, amorphen, anorganischen und unbrauchbaren Anteil des Materials. Idealerweise sollte der Aschegehalt so niedrig wie möglich sein, da die Qualität der Aktivkohle mit sinkendem Aschegehalt zunimmt.⁴
Veröffentlichungsdatum: 15. Juli 2022