Što je aktivni ugljen i koje su njegove blagodati za čovječanstvo?

Aktivni ugljen je vrsta umjetnog ugljena, porozne strukture i svojstva privlačenja pretežito organskih tvari prisutnih u plinu ili tekućini na svoju površinu. Zbog svoje velike adsorpcijske površine najvažniji je dosad poznati čistač. Što to znači i kakvu važnost ima za čovječanstvo, doznaj u nastavku.

Aktivni ugljen je jedan od najviše korištenih adsorbenata današnjice. Amorfan je i porozan materijal čija adsorpcijska površina može doseći vrijednosti veće od 940 m2/g.

Industrijski se sintetizira iz sirovina sa visokim sadržajem ugljika procesima fizikalne ili kemijske aktivacije pri visokim temperaturama. Fizikalna aktivacija podrazumijeva karbonizaciju ili kalcinaciju sirovine pri visokim temperaturama (500-900 °C) u inertnoj atmosferi nakon čega slijedi blaga oksidacija zrakom, parom ili dodatkom ugljikovog dioksida pri temperaturi 800-1000 °C. U kemijskoj aktivaciji koriste se dehidrirajuće kemikalije (KOH, ZnCl2, H3PO4) za impregnaciju prekursora nakon čega slijedi postupak pirolize na nešto nižim temperaturama od fizikalne aktivacije. Kao sirovinu za proizvodnju aktivnog ugljena koristimo ugljen, drvo, kokosove i orahove ljuske, sjemenke datulja ili treset.

Upotreba aktivnog ugljena

Aktivni ugljen dostupan je u prahu, u obliku granula, peleta ili u ekstrudiranom obliku. Svaki od navedenih oblika ima svoju specifičnu industrijsku primjenu.

Najveće količine aktivnog ugljena upotrebljavaju se u medicini gdje uklanja toksine iz tijela, u procesu pročišćavanja otpadnih voda, pročišćavanju vode za piće, u prehrambenoj i kemijskoj industriji za uklanjanje boja iz prehrambenih i kemijskih proizvoda, te za pročišćavanje prirodnog plina i bioplina. Aktivni ugljen svoju primjenu nalazi i u procesu katalize gdje osim kao katalizator služi i kao nosač katalizatora. Zbog svoje velike površine, visoke električne provodljivosti i izvanredne elektrokemijske stabilnosti upotrebljava se za izradu elektroda u tzv. superkondenzatorima tj. uređajima za pohranu energije.

Brojne su dobrobiti aktivnog ugljena što ga čini nezamjenjivim materijalom današnjice, a uslijed globalnih promjena koje su sve očitije, potrebe za njegovom proizvodnjom bit će sigurno još veće.

e-učenje kemije