Was versteht man unter Aktivkohle?
Aktivkohle ist ein verarbeitetes Naturmaterial mit hohem Kohlenstoffgehalt.Als Rohstoffe hierfür eignen sich beispielsweise Kohle, Holz oder Kokosnuss.Das resultierende Produkt weist eine hohe Porosität auf und kann Schadstoffmoleküle adsorbieren und einfangen, wodurch Luft, Gase und Flüssigkeiten gereinigt werden.
In welchen Formen kann Aktivkohle angeboten werden?
Aktivkohle kann kommerziell in körniger, pelletierter und pulverförmiger Form hergestellt werden.Für unterschiedliche Anwendungen sind unterschiedliche Größen definiert.Beispielsweise ist bei der Luft- oder Gasaufbereitung die Strömungsbeschränkung von großer Bedeutung und daher werden grobe Partikel verwendet, um den Druckverlust zu minimieren.Bei der Flüssigkeitsaufbereitung, bei der der Entfernungsprozess langsamer ist, werden feinere Partikel verwendet, um die Geschwindigkeit oder Kinetik des Reinigungsprozesses zu verbessern.
Wie funktioniert Aktivkohle?
Aktivkohle funktioniert durch einen Adsorptionsprozess.Hierbei handelt es sich um die Anziehung eines Moleküls zur riesigen inneren Oberfläche des Kohlenstoffs durch schwache Kräfte, die sogenannten Londoner Kräfte.Das Molekül wird an Ort und Stelle gehalten und kann nicht entfernt werden, es sei denn, die Prozessbedingungen ändern sich, beispielsweise durch Erhitzen oder Druck.Dies kann nützlich sein, da Aktivkohle dazu verwendet werden kann, Material auf ihrer Oberfläche zu konzentrieren, das später entfernt und zurückgewonnen werden kann.Ein häufiges Beispiel hierfür ist der Einsatz von Aktivkohle zur Goldgewinnung.
In einigen Fällen wird die Aktivkohle chemisch behandelt, um Schadstoffe zu entfernen. In diesem Fall wird die resultierende reagierte Verbindung im Allgemeinen nicht zurückgewonnen.
Die Oberfläche von Aktivkohle ist außerdem nicht vollständig inert, und unter Nutzung und Ausnutzung der verfügbaren größeren inneren Oberfläche können zahlreiche katalytische Prozesse durchgeführt werden.
Was bringt die Aktivkohle auf Anwendungen?
Aktivkohle hat viele verschiedene Einsatzmöglichkeiten, von der Filtration bis zur Reinigung und darüber hinaus.
In den letzten Jahren haben Intensität und Häufigkeit von Geschmacks- und Geruchsproblemen im Trinkwasser weltweit zugenommen.Über das ästhetische Problem für den Verbraucher hinaus führt dies zwangsläufig auch zu Unsicherheiten hinsichtlich der Qualität und Sicherheit des Wassers.Die für Geschmacks- und Geruchsprobleme verantwortlichen Verbindungen können anthropogenen (industrielle oder kommunale Einleitungen) oder biologischen Ursprungs sein.Im letzteren Fall werden sie von mikroskopisch kleinen Organismen wie Cyanobakterien produziert.
Die beiden häufigsten Verbindungen sind Geosmin und 2-Methylisoborneol (MIB).Geosmin, das einen erdigen Geruch hat, wird häufig von planktonischen Cyanobakterien (in Wasser suspendiert) produziert.MIB, das einen muffigen Geruch hat, entsteht am häufigsten in Biofilmen, die sich auf Felsen, Wasserpflanzen und Sedimenten bilden.Diese Verbindungen werden von menschlichen Riechzellen in sehr geringen Konzentrationen erkannt, sogar im Bereich von wenigen Teilen pro Billion (ppt oder ng/l).
Herkömmliche Wasseraufbereitungsmethoden können MIB und Geosmin in der Regel nicht bis unter ihre Geschmacks- und Geruchsschwellen entfernen, weshalb für diese Anwendung Aktivkohle verwendet werden muss.Eine gängige Einsatzmethode ist die Verwendung von pulverförmiger Aktivkohle (PAC), die saisonal in den Wasserstrom dosiert wird, um Geschmacks- und Geruchsprobleme zu kontrollieren.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 10. März 2022