Классификация активированного угля и основные области применения
Введение
Активированный уголь — это высокопористая форма углерода с большой площадью поверхности, что делает его отличным адсорбентом различных загрязняющих веществ. Его способность улавливать примеси обусловила его широкое применение в природоохранной, промышленной и медицинской сферах. В данной статье подробно рассматриваются его классификация и основные области применения.
Методы производства
Активированный уголь изготавливается из богатых углеродом материалов, таких как скорлупа кокосовых орехов, древесина, уголь, с помощью двух основных процессов:
- Карбонизация– Нагревание сырья в бескислородной среде для удаления летучих соединений.
- Активация– Повышение пористости за счет:
Физическая активация(с использованием пара или CO₂)
Химическая активация(с использованием кислот или оснований, таких как фосфорная кислота или гидроксид калия)
Выбор материала и метода активации определяют конечные свойства углерода.
Классификация активированного угля
Активированный уголь можно классифицировать по следующим признакам:
1. Физическая форма
- Порошкообразный активированный уголь (ПАУ)– Мелкие частицы (<0,18 мм), используемые в жидкофазных обработках, таких как очистка и обесцвечивание воды.
- Гранулированный активированный уголь (ГАУ)– Более крупные гранулы (0,2–5 мм) используются в системах фильтрации газа и воды.
- Гранулированный активированный уголь– Прессованные цилиндрические гранулы для применения в воздушной и парофазной среде.
Активированное углеродное волокно (ACF)– Тканевая или войлочная форма, используемая в специальных противогазах и системах улавливания растворителей.
- 2. Исходный материал
- На основе кокосовой скорлупы– Высокая микропористость, идеально подходит для адсорбции газов (например, респираторы, извлечение золота).
- На древесной основе– Более крупные поры, часто используются для обесцвечивания жидкостей, таких как сахарные сиропы.
- На основе угля– Экономически эффективен, широко применяется в промышленной очистке воздуха и воды.
3. Размер пор
- Микропористый (<2 нм)– Эффективен для небольших молекул (например, хранение газа, удаление ЛОС).
- Мезопористый (2–50 нм)– Используется при адсорбции более крупных молекул (например, для удаления красителей).
- Макропористый (>50 нм)– Действует как предварительный фильтр, предотвращая засорение при обработке жидкостей.
- Очистка питьевой воды– Удаляет хлор, органические загрязнения и неприятные запахи.
- Очистка сточных вод– Фильтрует промышленные стоки, фармацевтические препараты и тяжелые металлы (например, ртуть, свинец).
- Фильтрация в аквариуме– Поддерживает чистоту воды, адсорбируя токсины.
2. Очистка воздуха и газа
- Фильтры для воздуха в помещении– Улавливает летучие органические соединения (ЛОС), дым и запахи.
- Очистка промышленных газов– Удаляет загрязняющие вещества, такие как сероводород (H₂S), из выбросов нефтеперерабатывающих заводов.
- Автомобильные приложения– Используется в салонных фильтрах автомобилей и системах улавливания паров топлива.
3. Медицинское и фармацевтическое применение
- Лечение отравлений и передозировок– Экстренное противоядие при передозировке наркотиков (например, таблетки активированного угля).
- Повязки для ран– Антимикробные волокна активированного угля предотвращают возникновение инфекций.
4. Пищевая промышленность и производство напитков
- Обесцвечивание– Очищает сахар, растительные масла и алкогольные напитки.
- Улучшение вкуса– Устраняет нежелательные привкусы в питьевой воде и соках.
5. Промышленное и специальное использование
- Извлечение золота– Извлекает золото из цианистых растворов в процессе горнодобывающей промышленности.
- Переработка растворителей– Восстанавливает ацетон, бензол и другие химикаты.
- Хранение газа– Хранит метан и водород в энергетических целях.
Заключение
Активированный уголь — универсальный материал, играющий важнейшую роль в защите окружающей среды, здравоохранении и промышленных процессах. Его эффективность зависит от формы, исходного материала и структуры пор. Дальнейшие разработки направлены на повышение его экологичности, например, на его производство из сельскохозяйственных отходов или совершенствование методов регенерации.
По мере обострения глобальных проблем, таких как нехватка воды и загрязнение воздуха, активированный уголь продолжит играть жизненно важную роль. В будущем его применение может распространиться на новые области, такие как улавливание углерода для смягчения последствий изменения климата или создание современных систем фильтрации для удаления микропластика.
Мы являемся основным поставщиком в Китае. Для получения информации о цене или более подробной информации свяжитесь с нами по адресу:
Электронная почта: sales@hbmedipharm.com
Телефон: 0086-311-86136561
Время публикации: 10 июля 2025 г.