Mielenkiintoisia tietoja aktiivihiilestä

Ei niin kauan sitten, puhuin yksinkertaisista kokeiluista aktiivihiilellä, jota voit tehdä itse kotona, ja tänään haluan kertoa teille mielenkiintoisia faktoja aktiivihiilestä. Ottaen huomioon, että tämä korjaustoimenpide on nykyään hyvin suosittu ja monet teistä kuulevat (esim. Kivihiilen jäätelöä, kaikenlaisia ​​ruumiinpesua jne.), Mielestäni se on mielenkiintoista.

Hieman historiaa

Ehkä ihmiset ovat jo pitkään havainneet puuhiilen sorptiominaisuuksia (latinalaisista sorbeeneista - absorboivat), mutta ensimmäinen todistettu ilmentymän vahvistus tehtiin vasta 1800-luvun lopulla. Vuonna 1773 ruotsalainen kemisti Karl Scheele (kyllä, limonadin tekijä) tutki hiilen kaasujen adsorptiota. Ja vuonna 1785 venäläinen kemisti Toviy Egorovich Lovits havaitsi, että kivihiili voisi värjätä joitakin nesteitä. Tämä keksintö johti hiilen ensimmäiseen teolliseen käyttöön - sitä käytettiin sokeritehtaassa (sokerisiirapin puhdistuksessa) Englannissa vuonna 1794.

1800-luku kulki energiseen tutkimukseen erilaisista hiileistä - metsästä luihin - vastaanotosta, ominaisuuksista ja sovelluksesta. Tärkeimpiä sovellusaloja olivat sokerin tuotanto ja viininvalmistus. Ja lopulta vuonna 1900 on aktivoitu aktiivihiilen vastaanottoon kaksi tapaa:

  1. kasviaineiden lämmitys metalliklorideilla;
  2. Aktivointi hiilidioksidilla ja vesihöyryllä lämmityksessä.

Se on toinen menetelmä, joka on tällä hetkellä pääasiallinen menetelmä tuottaa aktiivihiiltä.

Miten saada

Tärkein raaka-aine - luonnon materiaaleja: hiili, sahanpuru, turve, hiili ja pähkinänkuorijauho, kivihiili, koksi, ligniitti, jne.

Esimerkiksi noin 36% hiilen sorbentteja saadaan puusta, toisessa sijasta esiintyvyys - kivihiili (28%). Ruskeasta hiilestä tuotetaan 14% huokoisista hiilimateriaaleista tai PIP (niin kutsuttu aktiivihiili), turpeesta - noin 10%.

Kun keräsin artikkelin materiaalia, olin utelias tietämään, että kookoskuoresta tuotetaan noin 10%. En olisi koskaan ajatellut tällaisia ​​raaka-aineita. Joten se on epätyypillinen ja epätavallinen todellisuuksillamme, mutta jollekin tämä on asioiden järjestyksessä

Tavallisessa kivihiilessä huokoset suljetaan, se ei ime absorboi muita aineita, vaan se tarvitsee aktivointia. Siksi on olemassa erilaisia ​​aktivointitekniikoita, eli huokosten avaamista, lisäämällä niiden määrää ja kokoa.

Pääperiaatteena on, että raaka-aine sijoitetaan uuniin ja käsitellään ilman, vesihöyryn ja hiilidioksidin seoksella 800-1000 asteen lämpötilassa. Tämä muuttaa materiaalin rakennetta ja siinä muodostuu suuri määrä huokosia (tästä lähtien nimi PUM - huokoiset hiilimateriaalit), jotka määrittävät aktivoitujen hiilien ominaisuudet ja käyttö.

Yleensä 1 gramman hiilen aktiivinen pinta-ala on 1-4 neliömetriä.

rakenne

Mielestäni monet teistä ovat kuulleet ilmauksen "hiili puhdistaa" tai "hiili on molekyyliseula". Ja kuinka hän puhdistaa ja mikä on tämä seula?

Tosiasia on, että aktivoituneet hiilet ovat pienimpiä kiteitä, jotka koostuvat hiiliatomeista muodostuneista tasomaisista heksagoneista. Nämä kuusikulmat muodostavat kerroksia satunnaisesti siirrettyinä suhteessa toisiinsa. Niinpä muodostetaan mikrohuokosia, jotka varmistavat retentio muiden aineiden erilaisimmista molekyyleistä. Siksi tällaista materiaalia kutsutaan kaikkien jo kuultaviksi nimetien lisäksi hiilimolekyylisulatteiksi (muuten on myös erittäin mielenkiintoisia epäorgaanisia molekyyliseuloja, zeoliitteja). Myös sinä olet luultavasti usein kuullut sanan "sorbent" - tämä koskee myös hiiltä, ​​juuri sen vuoksi, että suuri määrä huokosia on erinomainen sorbentti.

Muuten aktiivihiili ei ole pelkästään hiilen kemiallinen elementti, vaan myös muita elementtejä, jotka päästävät siihen:

  • 93-94% hiiltä;
  • 0,7-1% vetyä;
  • 4,7-5,3% happea;
  • 0,3-0,6% typpeä
  • ja jotkut muut mikrokvantit, esimerkiksi kloori tai rikki.

hakemus

Huokoisten hiilimateriaalien tuotanto maailmassa on noin miljoona tonnia vuodessa. Mikä tämä on? Miksi ihmiskunta tarvitsee niin paljon aktiivihiiltä? Mitä, kaikki ystävällisesti myrkytetty? Tietenkään ei. Lääketieteellinen käyttö on viimeisissä paikoissa kulutetun hiilen määrän suhteen (en käytä aina sanaa "aktivoituna" myöhemmin, jotta tekstiä ei ylikuormita).

Tärkeimmät sovellukset:

  • ilman ja kaasujen puhdistus teollisuudessa;
  • puhdistusratkaisuja teollisuudessa;
  • koneiden päästämien bensiinihöyryjen adsorptio;
  • Ilmanpuhdistus huoneissa, joissa on paljon ihmisiä (esimerkiksi lentokentät);
  • kaasu ja kaasu suojaavat haitallisilta aineilta (kaasunaamarit);
  • suojakansien tuottaminen (ne sisältävät hienojakoista aktiivihiiltä ja suojaavat henkilöä myrkyllisiltä kaasuilta);
  • käyttää katalysaattorina joissakin teknologisissa prosesseissa;
  • metallien rikastus (esim. kulta);
  • käyttää suodattimena joissakin savukkeissa;
  • Tietenkin - hakemus lääketieteessä (aion keskustella tästä erikseen).

Mitä tulee ratkaisuihin, haluan sanoa hieman yksityiskohtaisemmin, että tähän sisältyy:

  • sokerisiirapin puhdistus sokerin tuotannossa;
  • syötävien rasvojen ja öljyjen puhdistus;
  • lääkkeiden (esimerkiksi gelatiinin, kofeiinin, insuliinin, kiniinin jne.) puhdistaminen;
  • alkoholin, oluen, viinin, hedelmämehujen puhdistus;
  • juomaveden puhdistus;
  • kotitalous- ja teollisuusjäteveden puhdistus.

Jos yleisesti ottaen, nämä ovat luvut hiilimateriaalien kulutuksesta:

Tietenkin kaikkiin näihin tarkoituksiin käytetään erilaisia ​​PIP. Ne eroavat monia parametreja, esim. Huokoskoko (joka vaikuttaa niiden sorptio-ominaisuuksiin), kyky olla kostutetaan vedellä (hydrofiilisyyden), puhtaus eli epäpuhtauksien määrä, lujuus, koostumus, jne. Myös materiaalin hinta on erittäin tärkeä laajamittaisen käytön kannalta, esimerkiksi kun puhdistetaan kaasupäästöjä tehtailla.

Ja hetki, jonka aikana harvat ajattelevat - ja mitä tapahtuu hiileille, joiden huokoset ovat täynnä "epäpuhtauksia"? Ihanteellinen, tietenkin, uudelleenaktivointi, eli regenerointi - adsorboitujen aineiden poisto ja hiilen uudelleenkäyttö.

Mutta tässä on monia haittapuolia - hiili on hyvin haluttomia antamaan takaisin mitä se on jo tehnyt. Erityisvaatimuksia tarvitaan regenerointiin, erityisten olosuhteiden luomiseen (esimerkiksi lisääntyneeseen lämpötilaan), lisäkemikaalien käyttöön, energiankulutukseen. Siksi uudelleenaktivointia ei aina käytetä.

Käytä lääkkeissä

Hiilen lääketieteellinen käyttö tunnetaan vuodesta 1550 eKr. vanhasta egyptiläisestä papyrusta. Lisäksi vuonna 400 eKr. Hippokrates puhui myrkytyksen käsittelystä hiilen avulla.

Nykyisin aktiivihiiltä käytetään enterosorbent - niin sanottu lääkkeillä, joilla on suuri sorptiokyvyt se ei hajoa ruoansulatuskanavassa ja kykenee sitomaan eri aineita loukkuun kehon. Sitoutumisen perusmenetelmät:

  • adsorptio,
  • ioninvaihto,
  • kompleksoituminen.

Aktiivihiiltä myydään apteekeissa tablettien ja jauheen muodossa. Vasta äskettäin etsin tietoja kivihiilestä Komarovskin "lääketieteessä" ja hämmästyin siitä, kuinka monta, käy ilmi, valmisteilla on säännöllinen aktiivihiili! Belossorb, karbaktin, carbolong, karbomix, karbosorb ja monet muut "carbo" (hiili-elementin latinalaisesta nimestä). On jauheita, rakeita ja kapseleita.

Vain täällä Kazakhstanin apteekkien verkkokaupasta tehdyt tutkimukset osoittavat tylsä ​​kuvan - vain klassinen aktiivihiili 0,25 g: n tabletteina.

Ja myös hänen "buzuystky" -analogit Alankomaista ja Itävallasta. Nauraamme yhdessä saman hiilen hinnoissa, jotka ovat 0,25 g (eukalysaattina - 0,18 g).

Yleensä tilanne on samankaltainen kuin suolaliuos, josta kerroin kerran.

Okei, takaisin kivihiiliin ja jauheiden puutteesta puhumme pillereistä. Ne valmistetaan aktivoidusta lääketieteellisestä puuhiilestä lisäämällä sideainetta, joka menettää ominaisuutensa vatsaan, esimerkiksi tärkkelykseen, gelatiiniin. Joskus tällaisille lääkkeille käytetään lääketieteellistä nimeä - carbolen.

Karboliinin pääasiallinen käyttöalue lääkeaineessa on ruoansulatuskanavan tartuntatautien hoito. Hiili adsorboi bakteerien vapauttamat toksiinit sekä haitalliset aineet, jotka johtuvat ruoansulatuskanavan tulehduksesta.

Myös menestyksekkäästi käytetään ruokamyrkytykseen, myrkytykseen alkaloideilla ja raskasmetallisuoloilla, mahahapon happamuuden lisäämisellä.

Tämän sorbentin etu on se, että se täyttää enterosorbenttien vaatimukset:

  • se on myrkytön;
  • hyvin erittyy kehosta;
  • ei vahingoita maha-suolikanavaa;
  • on korkea sorptiokyky;
  • on kätevä muoto;
  • se on helppo annostella;
  • sillä on hyvät aistinvaraiset ominaisuudet.

Ehkä monet ovat kuulleet hetkellä muodikasta "puhdistus" kehon, kuten aktiivihiili. En puhu nyt siitä lääketieteellisessä mielessä näiden menettelyjen, viittaan luentoja (suosikkini, tämä ja tämä) tutkinnon ja kokeneita lääkärit vain sanoa kemistinä, useimmat imeytysaineita, kuten hyvin pidetty "siivoojat" aktivoitu eivät ole valikoivia. Yksinkertaisesti sanottuna he sorb kaikki.

Luuletko hiilen vatsassa tai suolistossa soveltuvaa materiaalia näyttää merkki siitä, "vitamiini" ja sanoo: "Ei, en anna imevät ja better'll saada pari arseenia molekyylejä, joka luultavasti vaimo keittoa liukastui" ? Ei ole sellaista. Pidätetyn kaiken - ja tarpeetonta, ja oikea - vitamiineja, aminohappoja, hormoneja, entsyymejä, jne.

Tietenkin nyt puhun hyvin alkeellisesta ja yksinkertaisesta. Kemisti ammattilainen voi väittää minulle noin kokoa sorbentin huokoskoot molekyylien jne, mutta se on useimmissa imeytysaineita, erityisesti samalla aktiivihiili, noin puhdistus että tällaisella kunnioittavin huohottaa sanovat internetissä, melkein ei ole olennaista rooli. Sorcery on kaikki.

Siksi enterosorbenttien pitkäaikaista käyttöä ei suositella. Tämä johtaa hypovitaminosiin ja ummetukseen, koska molekyyliseulat aktiivisesti sorb ja vesi sekä vitamiinit ja mikroelementit. Ja näin ollen ne otetaan pois kehosta, joka riistää häneltä käyttökelpoisia aineita. Paljon parempi tältä osin on tilanne silikonisorbenteilla, joita kirjoitan yhdestä seuraavista artikkeleista.

Selektiivisen sorption puutteen vuoksi myös sorbentteja ei voida ottaa samanaikaisesti lääkkeiden kanssa, mutta niitä voidaan jatkaa 2-3 tunnin ajan.

Samasta syystä karboliini ja muut vastaavat aineet on määrätty otettavaksi tyhjään mahaan 1-2 tuntia ennen aterioita. Tänä aikana lääke reagoi mahalaukun sisältöön, ja sillä on aikaa osittain siirtyä suolistoon, jossa se jatkaa hyödyllistä työtä, jotta voit vapautua toksiineista.

Toinen mielenkiintoinen lääkealan käyttöalue on hemosorbentit. Hiilen hemosorbentteja käytetään potilaan veren puhdistamiseen. Hemosorptiot perustuvat sorbenttien kykyyn poistaa eri haitallisia aineita verestä tietyissä sairauksissa (tarttuva, onkologinen, allerginen, autoimmuuni jne.).

Nyt tätä suuntausta pidetään lupaavana menetelmänä ruumiin sorption vieroituslaitokselle. Monet laboratoriot kehitteillä ja synteesi uusia hiili-yhdistelmämateriaali, jossa on ainutlaatuisia ominaisuuksia, kuten yhteensopivuus veren ja muiden kehon nesteiden, inertti kudoksia sisäelinten, selektiivinen sorptio myrkyllisiä aineita, jne.

Täällä, ehkä ja kaikki tänään. Halusin kirjoittaa hiilihamealta, mutta se on jo liian pitkä, joten kirjoitan hieman myöhemmin. En aio kokeilla kaikkea - viisi ja jäinen tuuli 25. toukokuuta jotenkin ei ole paljon nauttia jäätelöstä. Vain jos kotona, ympäröivällä lämmittimellä ja kääritty kolmeen mattoon. Mietin, onko meillä kesällä tänä vuonna? Vai onko valkoinen talvi korvattu valkoisella? Esimerkiksi kuten viisi päivää sitten:

19. toukokuuta 2018 Ust-Kamenogorskissa

Rikosilmoituksen ja uhkaavan repäisyttää parveke hurrikaanilla, kesä on erittäin mielenkiintoinen

Mukava viikonloppu!

KidsChemistry on nyt saatavilla sosiaalisissa verkostoissa. Liity nyt! Google+, kosketuksessa, luokanmates, Facebook, Twitter

Mikä on aktiivihiili tehty?

Tärkein raaka-aine aktivoitujen kulma ovat: puu, kivihiili, bitumisen, kookospähkinän kuorista, jne. Mainittu ensimmäinen karbonoimiseksi raaka-aine saatetaan sitten aktivoinnin..

Aktivointi muodostuu avaamalla huokoset, jotka ovat kulmassa suljetussa tilassa.

Kivihiilen aktivointi tapahtuu useilla eri tavoilla:

  1. Termo-kemiallisesti materiaali kyllästetään liuoksella sinkkikloridia, kaliumkarbonaattia tai jotain muuta yhdistettä ja lämmitetään ilman pääsyä ilmaa.
  2. Hoitamalla ylikuumennetulla höyryllä tai hiilidioksidilla tai niiden seoksella 800-850 ° C: n lämpötilassa. Syöttölaitteen laaja hajautettu vastaanotto laitteen aktivoimiseksi samanaikaisesti tyydyttyneen höyryn kanssa rajoitetulla määrällä ilmaa. Osa hiilen palovammoista ja tarvittava lämpötila saavutetaan reaktioalueella. Aktiivihiilen tuotos tässä prosessimuunnelmassa on huomattavasti pienentynyt.

Valmistusprosessista riippuen 1 grammaa aktiivihiiltä voi olla 500-1500 m². Parhaiden aktiivihiilituotteiden osalta huokosten pinta-ala voi nousta 1800-2200 m² kohti 1 g hiiltä.

Aktiivihiilen käyttö lääketieteessä

Aktiivihiili on korkea pinta-aktiivisuus, neutraloi venoms ja toksiinien ruoansulatuskanavassa (GIT) ennen imua, alkaloidit, glykosideja, barbituraatit ja muut. Uni-, lääkkeet yleisanestesiaa, raskasmetallien suolojen, bakteeri- toksiinit, kasvi, eläin alkuperää, fenolin johdannaiset, hydrocyaanihappo, sulfonamidit, kaasut.

Kun hoidat myrkytystä, on tarpeellista luoda hiilen ylimäärä vatsassa (ennen sen pestä) ja suolistossa (vatsan pesun jälkeen).

Aktivoitua hiiltä käytetään paitsi lääketieteessä, tässä ovat myös sen käyttöalueet:

  • kaasumaskeissa,
  • sokerin valmistuksessa (puhdistus sokerisiirappia väriaineista),
  • orgaanisen lannoitteen maa preta -tuotantoon,
  • kemian ja elintarviketeollisuuden alalla.

Nyt tiedät, että aktiivihiili on valmistettu tavallisesta kivihiilestä aktivoimalla. Hiilen aktivointi avaamalla suljetut huokoset lisäämällä niiden lukumäärää, mikä puolestaan ​​johtaa näiden haitallisten aineiden huokosten parempaan imeytymiseen.

Lisätietoja siitä, miten aktiivihiili toimii, katso videota:

Aktivoitu hiili: lajikkeet, toimintatapa ja tablettien koostumus

Jopa vanhat ihmiset huomasivat, että jos puu polttoprosessin aikana ei kosketa tulta, saatu hiili imee kaikki vieraat haju paremmin. Aluksi halutun "aktiivisuuden" saavuttamiseksi hiili sijoitettiin suljettuun savipatruunaan ja lämpökäsiteltiin. Aktivoitua hiiltä kutsuttiin vain, kun he oppivat tuottamaan sitä teollisessa mittakaavassa. Nimi johtuu tällaisen hiilen absorboivien ominaisuuksien aktivoimisprosessista, kun se kykenee absorboimaan vieraita molekyylejä ja yhdisteitä.

Hiili on jo pitkään jätetty pois aktiivihiilestä. Tätä tuotetta varten käytetään tarkempaa materiaalia: kookospähkinä, hedelmä luut, hiili, silikonigeelit ja orgaaniset polymeerit. Erikoiskäsittelyllä saavutetaan hyvin suuri prosenttiosuus mikrokreistä valmiin tuotteen ominaispainossa. Siten tuotantoon tuotetaan yli 1000 huokaa grammaa hiiltä käyttäen erikoistekniikoita. Vertailun vuoksi kotona saat aktiivihiiltä vain muutama kymmenkunta kertaa grammaa tuotetta kohden.

Aktiivihiilen lajikkeet

Valmismuodossa aktiivihiili näyttää noin 1 mm: n rakeina. Tuotannon jälkeen on myös pienempi pöly, joka ei ole kuitenkaan vähemmän arvokas, koska sillä on sama imukyky. Raakalihaa käytetään usein brikettinä ja puristetaan yksinkertaisuuden ja helppokäyttöisyyden vuoksi. Jauhehiili käytetään usein vedenpuhdistussuodattimiin. Mutta aktiivihiilen suosituin muoto on kivihiili tableteissa. Rakeet puristetaan tableteiksi - ne voidaan myös pulverisoida jauheeksi eri tarkoituksiin.

Tarkoitettua toimintaa tämän lääkkeen on se, että käsitelty korkeassa lämpötilassa alkusyötöstä muunnetaan huokoinen hiili, jossa on useita mikrohalkeamia, etsien sen täyttö tyhjää sopivan kokoisia materiaaleja. Tuotteen, kuten aktiivihiilen, valtava absorptiomainen kyky määrittää sen tehokkuuden.

Kuitenkin, voi aktivoidun hiilen päästä kaikkiin myrkkyihin ja vaarallisiin aineisiin, jotka ovat joutuneet kehoon tai vesisuodattimeen? Mikä aktiivihiili on valmistettu, määrittää sen halkeamien ja huokosten koon. Jos halkeamat ovat pienempiä kuin aine, jonka kanssa hiilen hiukkaset törmäsivät - sitä ei voida absorboida. Esimerkiksi jotkut raskasmetallit, mineraalit ja hivenaineet.

Aktiivihiililevyjen koostumus

Aktivoidun hiilen aktivointi, jonka ansiosta se sai nimensä, koostuu siitä, että raaka-aineiden lämpökäsittelyn aikana korkeissa lämpötiloissa sen kosketusta tulipaloon ei tapahdu. Raaka-aineet eristetään suoraan liekistä tai käytetään sähkölämmitystekniikoita.

Tablettien koostumus sisältää:

  • aktiivihiili;
  • tärkkelys;
  • "Musta suola".

Tätä vapauttamismallia käytetään joihinkin ruoka-aineisiin. On muistettava, että aktiivihiukkasten ominaisuudet eivät liity pelkästään toksiinien imeytymiseen vaan myös absorboivat käyttökelpoisia mikroelementtejä samaan asteeseen. Tällöin kalium, magnesium ja kalsium "pestään pois". Sen vuoksi mustan suolan läsnäolo koostumuksessa on erittäin hyödyllinen organismille näiden hivenaineiden lisälähteenä. Kaikkia tablettimuotoja ei ole valmistettu samassa koostumuksessa, ja mustan suolan läsnäolo on määritettävä pakkauksen koostumustiedoissa. On olemassa toinen tyyppinen tabletti, joka koostuu aktiivihiilestä, tärkkelyksestä ja sokerista.

Aktivoitu hiili vaikuttaa aineisiin sitomalla niiden aktiiviset ominaisuudet. Se sitoo alkaloideja, barbituraatteja ja monia muita vaikuttavia aineita, absorboi niitä ja poistaa ne kehosta luonnollisesti puhdistamalla. Sillä ei ole riittävästi adsorboivaa vaikutusta happoihin ja emäksiin, samoin kuin rauta- suoloihin, syanideihin, malationiin, metanoliin, etyleeniglykoliin.

Lääke on tehokkain, kun se on otettu joko ennen tai heti myrkytyksen jälkeen. Se voidaan ottaa paikallisesti - haavaumia ja muita vammoja nopeuttaa paranemista.

Aktiivihiilen toiminnan periaate

Tässä artikkelissa saatiin selville, että hiili pyrkii täyttämään monet sen aukot, jotka ovat syntyneet sen rakenteessa, kun niitä on käsitelty korkeissa lämpötiloissa. Kiinni saastuneen veden tai muun nesteen kanssa (esimerkiksi, muun sisällön vatsassa ja suolistossa), hiili imee itseensä, joka voi viipyä sen halkeamia, huokoset. On syytä muistaa tämä jos kivihiili ei riitä, sen adsorboiva vaikutus voi osoittautua tehottomaksi siinä tapauksessa, että sorboitujen aineiden määrä ylittää mahdollisuuden absorboida niitä.

Ruoka voi myös häiritä tätä prosessia ja sen läsnäolo vatsaan tulee liittää annoksen suurenemiseen, joka on keskimäärin 1 tabletti 10 kg: n painosta - pienellä häiriöllä. Hiilen pääasiallinen vaikutus, joka johtaa sen "aktiivisuuteen", on huokosten määrä, joka saavuttaa suurimmat mitat raaka-aineiden oikealla käsittelyllä. Tällaisen huokoisuuden ansiosta hiilestä tulee painoton ja yksi gramma hiiltä kykenee sisältämään tuhannen tai useamman huokosen ja mikrokrapin, jotka saavutetaan käyttämällä ultrahigh lämpötiloja.

Aktivoitu hiili on universaali lääke, jota on käytetty menestyksekkäästi useiden vuosien ajan lääke-, kemian-, lääke- ja elintarviketeollisuudessa. Suodattimia, jotka sisältävät aktiivihiiltä, ​​käytetään monissa moderneissa juomaveden puhdistuslaitteissa, koska ne pystyvät puhdistamaan jopa klooria.

Sen liiketoiminta aktiivihiilen tuotantoa varten

Yleiskatsaus aktiivihiilen tuotannon markkinoihin

Luultavasti ajatellessasi oman yrityksen avaamista, luulit usein, mitkä tuotteet tuottavat parhaiten.

Tietenkään ei ole ihanteellista vaihtoehtoa, mutta useilla aloilla, jotka ovat ilmeisesti kannattavampia aloittelevan yrittäjän näkökulmasta. Perinteisesti rakennus- ja viimeistelyaineiden rakentaminen ja tuotanto kuuluu niihin; elintarvikealan osa-alueet; sekä mineraalien käsittelyä. Listattujen lisäksi on joitain muita aloja, jotka ovat aluksi kannattavampia kuin toiset.

Se, että tuotannon korkean teknologian tuotteita - ja tämä ei ole ainoa tabletti tietokoneita ja sähköautoja, tällaiset tuotteet kuuluvat kaikki, joka vaatii merkittäviä investointeja laitteisiin - alkuvaiheessa, sekä keskipitkällä aikavälillä on selvästi huonompi kuin edellä.

Syy on yksinkertainen: laitteen ensimmäisessä tapauksessa kannattaa jopa vuosien ajan huolimatta korkeampi (absoluuttisesti mitattuna) ja kannattavuuden toisessa, pysyessä ennallaan, laitteisto maksaa itsensä muutamassa kuukaudessa, mutta asianmukaista kulusta tapauksessa - on se, että viikosta.

Ja silloin, kun korkean teknologian tuotanto alkaa tuoda yritysten super-voitot, tai yksinkertaisesti kasvaa "horisontaalisesti" - eli kustannuksella suuri kasvu, tai tulee olemaan erittäin korkean teknologian, vähitellen laajentaa tuotevalikoimaa ja keskittymällä koko tuotantoketjun yhdellä kädellä.

Yksi monista yksinkertaisista ja ei-jätteistä voi johtua aktiivihiilen tuotannosta. Mikä on niin merkittävää tästä tuotteesta?

Ensinnäkin aktiivihiili tuotetaan halpoista, melkein jätteistä, materiaalista: turpeesta, ruskohiilestä ja maatalouden jätteistä (mukaan lukien hedelmäpuut).

Toiseksi, aktiivihiilen tuotantoon käytettävät laitteet ovat yksinkertaisia, helppokäyttöisiä ja siten edullisia.

Ja lopuksi, kolmanneksi, aktiivihiili on helppo löytää markkinoita: se farmakopean (lääkehiiltä tabletit), ja joillakin aloilla kemianteollisuuden ja tuotantoon teollisuuden ja kotitalouksien suodattimia (kuten suosittu tänään, suodatukseen vesi).

Aktiivihiiltä käytetään myös tupakkateollisuudessa: monet nykyaikaiset savukkeet on varustettu hiilisuodattimella. Niinpä myynnin, samoin kuin aktiivihiilen tuotannon ongelmat eivät saa olla asianmukainen liiketoiminnan harjoittaminen.

Teknologiat aktiivihiilen tuottamiseksi

Aktivoituja hiiltä saadaan hiilipitoisten raaka-aineiden lämpökäsittelyllä, jota seuraa aktivointi hapettimien läsnäollessa. Teknologiseen prosessiin kuuluu useita vaiheita, joista ensimmäinen on hiiltymistä.

Hiiltyminen on raaka-aineiden lämpökäsittely (paistaminen) korkeassa lämpötilassa inertissä ilmakehässä, ilman pääsyä ilmaa. Tuloksena saadaan ns. Charcoal carbonizate.

Carbonizate hallussaan riittämätön adsorptio (imukykyinen) ominaisuuksia, koska mitat sen huokosten ja pienten sisäpinta-ala (joka on tärkein parametri aktiivihiili) on pieni. Näin ollen, se on alustava rouhinta, jolloin saadaan spesifisen aktivaation huokosrakenne ja parantaa adsorptio-ominaisuudet. Tämä on toinen vaihe aktirovannogo Kivihiilen kutsutaan alustava murskaus.

Karbonaatti, joka on saatu paahtamalla, on murto-osa 30-150 mm. Tällaisten suurten kappaleiden kvalitatiivinen aktivointi on vaikeaa, joten hiilihappoa altistetaan alustavalle murskaukselle.

Tehokkaan aktivoinnin tapauksessa fraktion koon tulisi olla 4-10 mm. Aktiivihiilen tuotannon kolmas vaihe on itse aktivointi. Aktiivihiilen tuotannossa käytetystä laitteesta riippuen kemiallinen ja höyrykaasuaktivointi erotetaan toisistaan.

Itse asiassa kemiallinen aktivointi on hiilen käsittely suolat (karbonaatit, sulfaatit, nitraatit), jotka tuottavat korkean lämpötilan kaasu-aktivaattori tai happo-oksidantteja (typpi-, rikki-, fosfori-, jne.).

Tällä tavoin saadut hiilet kutsutaan käytetyn reagenssin mukaan (esimerkiksi "kloorin sinkkikarva"). Kemiallinen aktivaatio suoritetaan lämpötilassa 200-650 ° C.

Kemiallisella menetelmällä on haittoja: suuria määriä ympäristöä vaarallisia jätteitä ja sorbentin suhteellisen suuria kustannuksia (tämä liittyy tietenkin kemikaalien raaka-aineiden hankintaan - reagensseihin). Tämä ei tarkoita sitä, että laitteiden korroosio johtuu vuorovaikutuksesta kemiallisten reagenssien kanssa.

Yhdistetyn syklin aktivointi suoritetaan lämpötilassa 800-1000 ° C tietyissä tiukasti valvotuissa olosuhteissa tekniikan (jos tätä menetelmää käytetään, erityisesti, terveydelle vaarallisia tarkoittaa hiilimonoksidia).

Yhdistetyn syklin aktivoinnissa käytetään hapettavia aineita hiilidioksidia (yleinen hiilidioksidia, joka on hiilihappopitoinen juoma) ja vesihöyryä.

Aktivointi vesihöyryllä mahdollistaa hiilien saamisen, jonka sisäpinta-ala on enintään 1500 neliömetriä. m per 1 grammaa hiiltä (hyvä indikaattori). Aktiivihiilet valmistetaan lieriömäisten ja pallomaisten rakeiden, epäsäännöllisen muodon (murskattu aktiivihiili) tai hienojakoisen jauheen muodossa. Fraktioiden koot määräytyvät valtion standardien (GOST) avulla erilaisten aktiivihiilituotteiden osalta.

Laitteet tuotantoon aktiivihiili

Sinänsä laitteiden tuotantoa aktiivihiili ei ole niin kallista, koska se on hyvin yksinkertainen. On kuitenkin yksi asia: hän on yleensä valmistaja kokoaa sen laitteiden määrä on alustavan missä ja miten laitteiden tuotantoa lääkehiiltä sijoitetaan, perustuu koosta ja muista teknisiin tuotantolaitoksia.

Lisäksi, tärkein osa on teollinen uuni (uunissa tarkka 2) on tehty tulenkestävistä tiilistä, joka tietenkin yksinkertaisesti pystytetty kiinnittämällä samanaikaisesti tarvittavat elementit. Ja pääsääntöisesti, hankkeiden kehittäminen, asennus ja asennus uunien sen kustannuksiin ei paljon vähemmän kuin kustannukset itse kalustoon.

Autolla voimme sanoa, että keskisuuren tuotannon paras vaihtoehto on Kiinasta valmistettu laite, joka on läpäissyt valtion laadunvalvonnan eli kiinalaisten valtion teollisten yritysten valmistamia eikä semi-kotimaisia.

Tällaisten laitteiden kustannukset aktiivihiilen tuotannossa ovat alhaiset, ja laatu - lähes olematon kuin eurooppalaiset ja pohjoisamerikkalaiset.

Joten ensin tarvitset kiinnittimen ja sekoittimen raaka-aineisiin ja valmiisiin tuotteisiin. Ensimmäinen on alueella 3,2 miljoonaa juania (ruplaa kohti - noin 16,45 miljoonaa); toinen - 800000 yuania (noin 4,11 miljoonaa ruplaa).

Muita tärkeitä tuotannon yksiköt ovat hydraulisen puristimen (arvioidut kustannukset -. 1900000 Yuan, tai 9,77 miljoonaa) ja kattilan höyryn tuottamiseksi (joka maksaa noin 350000 Yuan, tai 1,8 miljoonaa.).

Itse asiassa aktivoidun hiilen tuotantoon tarkoitettujen laitteiden luettelo (kuten jo nähdään, ei lainkaan huipputekniikkaa) on saatu valmiiksi. Laitteiden asennus edellyttää kuitenkin noin 11,5 miljoonan yuanin lisäystä eli 5,91 miljoonaa ruplaa.

Jäljellä on kaksi uunaa - hiilipitoisuus, jossa hiilipitoinen raaka kulkee primaarisen lämpökäsittelyn ja aktivointitehtaan (tai kuten kutsutaan myös polttouuniksi). Hiilen uunin asentaminen maksaa 3900000? (materiaalikustannukset ruplissa - noin 20,05 miljoonaa) polttamalla - 22 miljoonaa juania eli 113,08 miljoonaa ruplaa.

Molempien uunien asennuskustannukset ovat 450 000 dollaria (14,75 miljoonaa ruplaa). Hankkeen kehittämisen kustannukset ovat muun muassa 1500000 yuania (7,71 miljoonaa ruplaa), ja tarvikkeet (putket, metallituotteet, pultit jne.) - 5000000? (25,7 miljoonaa ruplaa).

Ehkä polttouuni ei välttämättä ole edullinen aloittelijalle. Mutta tämä uuni on universaali. Voit tehdä ja paljon halvempaa vaihtoehtoa, jos olet valmis avaamaan liiketoiminnan lähellä ruskohiiltä tuottavia yrityksiä tai tuotavia raaka-aineita.

Ruskean hiilen aktivoimiseen tarkoitettu uuni maksaa vain 1800 000 dollaria eli noin 59 miljoonaa ruplaa. Tällainen edullisuus johtuu ruskean kulman harvinaisuudesta ja pienestä arvosta verrattuna kiveen ja sen poistamisen vertailukelpoiseen harvinaisuuteen.

Aktivoitu hiili: näkökulmat

Autoliike. Yrityksen kannattavuuden nopea laskeminen tällä alalla

Laske liiketoiminnan voitto, takaisinmaksu ja kannattavuus 10 sekunnissa.

Anna alkuperäiset liitteet
Ensi kerralla

Aloita laskenta antamalla käynnistyspääoma, napsauta alla olevaa painiketta ja noudata lisäohjeita.

Nettotulos (kuukaudessa):

Haluatko tehdä yksityiskohtaisen laskelman liiketoimintasuunnitelmasta? Käytä Google Play -palvelumme maksuttoman mobiilisovelluksen "Business Calculations" -ohjelmaa tai tilaa ammattitaitoinen liiketoimintasuunnitelma liiketoiminnan suunnittelusta.

Aktiivihiilen tuotanto

Aktivoitu hiili tunnetaan kaikille. Useimmat tietävät sen pienenä mustana pillana, jota käytetään ruokamyrkytykseen - "halvalla ja vihalla" -periaatteella. Eikö kukaan miettinyt, mihin aktiivihiili muodostuu, ja miten se tapahtuu? Loppujen lopuksi tämä prosessi on paljon monimutkaisempi kuin ensimmäisellä silmäyksellä.

Mikä on aktiivihiili

Hiukan sanoen aktiivihiili on hiiltä, ​​jolla ei ole käytännössä epäpuhtauksia, jolla on erittäin kevyt ja hyvin huokoinen aine. Itse asiassa hyvin huokoinen - 1 gramman pinta-alan pinta valmistuksen menetelmän mukaan voi olla 500-1800 m² - vain kuvitella, että myrkytyllä tabletilla on yli kilometrin neliö pinta-ala!

Kivihiilen valmistus erilaisista raaka-aineista, sekä kivennäisaineista että orgaanisista aineista. Eri merkkejä ja tarkoituksia varten se voi olla hiili, kova hiili, maaöljykoksi, turve, pähkinöiden ja kookoskuori, hedelmä luut ja paljon muuta. Lääketieteellinen aktiivihiili tuotetaan kookoshiilestä.

Aktivoidun hiilen pallot modernissa elämässä

Aktiivihiilen laajuus on hyvin laaja. Ominaisuutensa tuntuivat muinaisina aikoina - Venäjällä se valmistettiin kotona useimmiten koivuista; tätä tarkoitusta varten ei tarvinnut tehdä mitään - vain hiilet, jotka olivat jäljellä sen jälkeen, kun kylpy upotettiin höyryhuoneeseen aktivointia varten. Laadun osalta tätä prototyyppiä ei verrattu nykyaikaisiin hiilimerkkeihin, mutta sitä sitten käytettiin sekä ihmisten että eläinten mahahäiriöiden hoitoon, sitä suodatettiin veden ja kodin alkoholijuomien kanssa ja paljon muuta.

Teollisuustasossa sitä käytti sotilas. Aktiivihiili on tullut ND: n kehittämän kaasunaamion avaintekijäksi. Zelinsky ensimmäisen maailmansodan aikana - kun saksalaiset joukot alkoivat tuottaa klooria taistelukentällä. Hiili näinä vuosina, sen imukykyisten ominaisuuksien ansiosta, säästi monia elämiä.

Nykymaailmassa sitä käytetään useilla aloilla:

  • Elintarviketeollisuudessa (esimerkiksi sokerin puhdistuksessa)
  • Kemianteollisuudessa reaktioita katalyyttinä
  • Lääketieteessä
  • Farmaseuttisissa valmisteissa
  • Puhdistuslaitoksissa ilman ja veden puhdistamiseen teollisuusjätteistä
  • Kotitalouksien suodattimissa juomavettä varten

samoin kuin monilla muilla aloilla.

Siinä on kyse sen ominaisuuksista - aktiivihiili on erinomainen imukykyinen, erittäin kevyt, erittäin tehokas ja mikä tärkeintä - erittäin halpa. Se voidaan tuottaa lähes kaikkialla, tuotantoteknologia, vaikkakaan ei ole helppoa, mutta ei vaadi pitkää aikaa ja liian monimutkaisia ​​prosesseja - vain kaksi koneita voi selviytyä kaikesta. Sivusto elgreloo.com kutsuu sinut tutustumaan aktiivihiilen tekemiseen liittyvästä teknologiasta.

Aktiivihiilen tuotannon teollinen teknologia

Koko aktiivihiilen valmistusprosessi koostuu kahdesta vaiheesta:

Tuotanto alkaa siitä, että raaka-aineet - hiilen, turpeen tai kuoret - jauhetaan vain muutaman senttimetrin hiukkasiksi. Sen jälkeen se ladataan erityiseen hiiltymisuunitilaan. Tässä tarkoituksessa käytetään useita uunien malleja. Yleisimpiä niistä ovat:

  • kuoppa
  • Pystysuora pyörivä
  • Vaakasuora pyörivä
  • multicarrier

Huolimatta suunnittelun eroista, niiden toimintaperiaate on sama - raaka-aine läpikäy lämpökäsittelyä ilman hapen pääsyä. Uunien lämpötilat ovat erittäin korkeat - 600 - 950 astetta. Tämän seurauksena hiilipitoiset raaka-aineet muunnetaan kivihiilen tapaan, kuten polttopuusta, joka on palanut palon jälkeen - niillä on hiilen ensisijainen lujuus, mutta niillä on hyvin pienet huokoset ja ne imevät aineita huonosti.

Aktiivihiilen tullessa sellaiseksi hiiltyneet raaka-aineet kulkevat toisen tuotantovaiheen kautta - suoraan aktivointiin. Tuloksena se saa erityistä sisäistä rakennetta, joka vastaa valmiin tuotteen erinomaisista adsorptio-ominaisuuksista.

On kaksi tapaa aktivoida. Ensimmäisessä variantissa hiilihappo impregnoidaan sinkkikloridilla tai kaliumkarbonaatilla ja sitten kuumennetaan lämpötilaan noin 600 celsiusastetta - uudelleen ilman happea. Aktiivihiiltä yleensä ei pidä ulkoilmaa - se hapettuu nopeasti ja imee ulkoisia aineita ilmasta menettämättä sen ominaisuuksia.

Toinen, yleisin tapa - antiikin venäläisen aktivointimenetelmän perintö, joka mainittiin aikaisemmin. Hiiltyneitä raaka-aineita käsitellään ilman ilman pääsyä tulistetulla höyryllä tai sen seoksella hiilidioksidilla. Tälle hoidolle tarvitaan jopa 900 asteen lämpötila, mikä on jo vaikeampaa saavuttaa - ja niin syntyi laite, joka käyttää itse hiilen ominaisuuksia sen aktivoimiseksi. Tämän suunnittelun laitteissa aktivointivyöhykkeelle kulkee tiukasti annosteltu määrä ilmaa, jonka seurauksena hiilen osa syttyy itsestään ja muodostaa tarvittavan lämpötilan aktivoitumiselle. Tätä menetelmää käytetään kuitenkin harvoin, koska se vähentää merkittävästi valmiin tuotteen saantoa.

Lisäksi kaikki on melko yksinkertaista - lopullinen aktiivihiili jäähdytetään, lajitellaan tarvittaessa, lisätään käsittelyä, murskataan ja pakataan muotoon, jossa me tiedämme sen.

Aktiivihiilen tuotanto: raaka-aine ja valmistusvaiheet

Aktiivinen tai aktiivihiili on huokoinen adsorbentti, joka on valmistettu orgaanisista materiaaleista, jotka sisältävät hiiltä. Aktiivihiilen tuotannon tekniikka on pitkä prosessi, joka koostuu useista vaiheista. Adsorbenttiaktivoitu (aktiivinen) hiili on aine, jolla on hyvin huokoinen koostumus. Se saadaan useista orgaanisista materiaaleista, joissa on hiiltä. Usein tuotanto aktiivihiili valmistettu hiili, turve (turve kivihiili), koksi, pähkinä, kookospähkinän kuorista, oliivin kivet, aprikoosi ja monia muita kasveja.

luokitus

Aktiivinen adsorbentti on jaettu:

  • aineesta, josta valmistetaan aktiivihiilen valmistus: puu, kookoskuori, hiili ja niin edelleen;
  • tarkoituksenmukaisesti: kemiallisten sorbenttien ominaisuuksien selkeyttäminen, kaasu, hiilen kantajat;
  • aktivointimenetelmällä: höyry ja termokemiallinen menetelmä;
  • Vapautumisen muodossa: rakeinen (murskattu) aktiivihiili jauhetta, aktiivihiili valettu, suulakepuristettu hiili (rakeiden muodossa sylinterit) ja kankaan, joka on kyllästetty hiili.

Aktiivihiilet luokitellaan kolmeen luokkaan huokoset: mikrohuokoset (0,6-0,7 nm), mesohuokoset (1,5-100-200 nm), makrohuokosia (> 100-200 nanometriä). Ensimmäisen ja toisen tyyppisiä huokosia pidetään aktiivisten hiilien pinnan tärkeimpinä osina. Tästä syystä niillä on tärkeä rooli hiilen adsorptiominaisuuksissa. Mikrohuokosia erinomaista työtä adsorptio pieniä orgaanisia molekyylejä ja mesohuokosia - suurempia molekyylejä.

Aktiivihiilen ominaispinta-ala riippuu huokosten koosta. Adsorbentti, jossa ohuemmat huokoset imeytyvät hyvin, vaikka niillä on myös pieni pitoisuus ja pienet höyrynpaineet. Lihavilla huokosilla olevaa vaikuttavaa ainetta on ominaista kapillaarikondensaatiolla.

Aktiivihiilen ja leveiden huokosten spesifisen absorboivan pinnan mitat mahdollistavat adsorbentin käytön erittäin tehokkaasti kaasujen ja nesteiden tehokkaaseen puhdistamiseen erilaisista epäpuhtauksista. Hiilen "syö" epäpuhtauksien määrä voi vaihdella pienimmistä molekyyleistä öljyihin, öljytuotteisiin, rasvoihin, orgaanisiin yhdisteisiin kloorilla.

Laitteet aktiivihiilen tuotantoon ovat laaja-alaisia. Adsorbentin saamiseksi käytetään erityyppisiä ja erityyppisiä uuneja. Useimmiten aktiivihiilen tuotannossa käytetään kaivoksia, pystysuorat ja vaakasuuntaiset pyörivät uunit, monikerroksiset uunit ja leijupetireaktorit.

Teknologisen prosessin vaiheet

Hiilen hankinta orgaanisesta alkuperästä peräisin olevista materiaaleista on jaettu useaan vaiheeseen. Aktiivihiilen tuotannon tekniikka sisältää seuraavat peräkkäiset toimenpiteet:

  1. Karbonatisoituminen. Tämä prosessi on raaka-aineiden paistamista (lämpökäsittelyä) ilmattomissa inertissä olosuhteissa korkean lämpötilan avulla. Hiiltymisen jälkeen saadaan hiilihappoa, se on kivihiili, jolla on hyvin pieni adsorptiominaisuus sen pienen sisäisen alueen ja pienen mittasuhteen vuoksi. Karbonaatti on altis murskausta ja aktivointia varten, jotta aineen erityinen rakenne saadaan ja adsorptio lisääntyy merkittävästi.
  2. Muutamia sanoja alustavalta murskauksesta. Hiiltymisen jälkeen saatu aktiivihiili on maadoitettava. Sen alkuperäiset mitat ovat 30-150 millimetriä ja adsorbentin tehokas aktivointi on vaikeaa tällaisten suurten fraktioiden vuoksi. Siksi hiilihappoa murskataan perusteellisesti 4-10 millimetrin fraktioiden kokoon.
  3. Aktivoidun hiilen tuotantoa koskeva linja sisältää aktivointiprosessin, joka toteutetaan kahdella päämenetelmällä:
  • Kemiallinen aktivointi aktiivihiilen tuottamiseksi merkitsee aineen käsittelyä suoloilla, jotka vapauttavat aktivoivaa kaasua altistuessaan korkeille lämpötiloille. Aktivaattori voi olla nitraatteja, sulfaatteja, karbonaatteja, rikkiä, fosforia tai typpihappoa. Aktiivihiilen valmistus tällä menetelmällä suoritetaan lämpötilavaiheessa 200 - 650 ° C;
  • Höyrykaasun aktivointi suoritetaan yksinomaan tiukoin olosuhteissa 800-1000 ° C: n lämpötilassa. Hapettimien roolissa hiilen höyryn ja kaasun aktivoinnin aikana vesihöyry ja hiilidioksidi toimivat. Höyryn ja hiilen vuorovaikutusta kiihdytetään alkalimetallien oksidien ja karbonaattien avulla. Tästä syystä ne lisätään säännöllisesti lähtöaineeseen pieninä annoksina. Kupariyhdisteitä käytetään myös katalyyttinä. Aktiivisen hiilen tuottaminen hiilivedystä höyrykaasutekniikalla mahdollistaa voimakkaan adsorbentin saamisen, jonka pinta-ala on enintään 1500 m2 hiilen grammaa kohden. Totta, koko alueelle ei voida käyttää imeytymistä, koska adsorboituneen aineen suuret molekyylit eivät kuulu pieniin huokosiin.

Aktiivisen kivihiilen käyttö

Soveltaminen aktiivihiilen tuotantoon vauhdittaa joka päivä. Hiilen adsorptiokyky mahdollistaa jäteveden ja jätekaasujen puhdistuksen nopeasti ja tehokkaasti. Lisäksi se on ydinvoimalaitosten radioaktiivisten kaasujen ja veden tärkein adsorbentti.

Myös aktiivihiili on löytänyt sovelluksen seuraavilla aloilla:

  • Teknologisen ja juomaveden adsorptio;
  • Käyttö kemianteollisuudessa;
  • Talteenotto (raaka-aineen tai energian osan palauttaminen toissijaiseen käyttöön samassa teknologisessa prosessissa) liuottimia;
  • Aktiivihiilen käyttö lääketieteellisiin tarkoituksiin. Veren ja kehon puhdistaminen bakteereista, myrkyllisistä aineista;
  • Kultakaivoksille;
  • Kosmeettisena tuotteena kasvojen ihon keventämiseksi;
  • Ravintolisät myrkytyksen aikana;
  • Laihtuminen ja ruokavalio (asiantuntijoiden suosittelemat).

Jos haluat ostaa aktiivihiiltä Venäjän tuotannon suodattamiseen, voit siirtyä erikoistuneisiin myymälöihin tai ostaa verkosta.

Mielenkiintoisia tietoja aktiivihiilestä

Ei niin kauan sitten, puhuin yksinkertaisista kokeiluista aktiivihiilellä, jota voit tehdä itse kotona, ja tänään haluan kertoa teille mielenkiintoisia faktoja aktiivihiilestä. Ottaen huomioon, että tämä korjaustoimenpide on nykyään hyvin suosittu ja monet teistä kuulevat (esim. Kivihiilen jäätelöä, kaikenlaisia ​​ruumiinpesua jne.), Mielestäni se on mielenkiintoista.

Hieman historiaa

Ehkä ihmiset ovat jo pitkään havainneet puuhiilen sorptiominaisuuksia (latinalaisista sorbeeneista - absorboivat), mutta ensimmäinen todistettu ilmentymän vahvistus tehtiin vasta 1800-luvun lopulla. Vuonna 1773 ruotsalainen kemisti Karl Scheele (kyllä, limonadin tekijä) tutki hiilen kaasujen adsorptiota. Ja vuonna 1785 venäläinen kemisti Toviy Egorovich Lovits havaitsi, että kivihiili voisi värjätä joitakin nesteitä. Tämä keksintö johti hiilen ensimmäiseen teolliseen käyttöön - sitä käytettiin sokeritehtaassa (sokerisiirapin puhdistuksessa) Englannissa vuonna 1794.

1800-luku kulki energiseen tutkimukseen erilaisista hiileistä - metsästä luihin - vastaanotosta, ominaisuuksista ja sovelluksesta. Tärkeimpiä sovellusaloja olivat sokerin tuotanto ja viininvalmistus. Ja lopulta vuonna 1900 on aktivoitu aktiivihiilen vastaanottoon kaksi tapaa:

  1. kasviaineiden lämmitys metalliklorideilla;
  2. Aktivointi hiilidioksidilla ja vesihöyryllä lämmityksessä.

Se on toinen menetelmä, joka on tällä hetkellä pääasiallinen menetelmä tuottaa aktiivihiiltä.

Miten saada

Tärkein raaka-aine - luonnon materiaaleja: hiili, sahanpuru, turve, hiili ja pähkinänkuorijauho, kivihiili, koksi, ligniitti, jne.

Esimerkiksi noin 36% hiilen sorbentteja saadaan puusta, toisessa sijasta esiintyvyys - kivihiili (28%). Ruskeasta hiilestä tuotetaan 14% huokoisista hiilimateriaaleista tai PIP (niin kutsuttu aktiivihiili), turpeesta - noin 10%.

Kun keräsin artikkelin materiaalia, olin utelias tietämään, että kookoskuoresta tuotetaan noin 10%. En olisi koskaan ajatellut tällaisia ​​raaka-aineita. Joten se on epätyypillinen ja epätavallinen todellisuuksillamme, mutta jollekin tämä on asioiden järjestyksessä

Tavallisessa kivihiilessä huokoset suljetaan, se ei ime absorboi muita aineita, vaan se tarvitsee aktivointia. Siksi on olemassa erilaisia ​​aktivointitekniikoita, eli huokosten avaamista, lisäämällä niiden määrää ja kokoa.

Pääperiaatteena on, että raaka-aine sijoitetaan uuniin ja käsitellään ilman, vesihöyryn ja hiilidioksidin seoksella 800-1000 asteen lämpötilassa. Tämä muuttaa materiaalin rakennetta ja siinä muodostuu suuri määrä huokosia (tästä lähtien nimi PUM - huokoiset hiilimateriaalit), jotka määrittävät aktivoitujen hiilien ominaisuudet ja käyttö.

Yleensä 1 gramman hiilen aktiivinen pinta-ala on 1-4 neliömetriä.

rakenne

Mielestäni monet teistä ovat kuulleet ilmauksen "hiili puhdistaa" tai "hiili on molekyyliseula". Ja kuinka hän puhdistaa ja mikä on tämä seula?

Tosiasia on, että aktivoituneet hiilet ovat pienimpiä kiteitä, jotka koostuvat hiiliatomeista muodostuneista tasomaisista heksagoneista. Nämä kuusikulmat muodostavat kerroksia satunnaisesti siirrettyinä suhteessa toisiinsa. Niinpä muodostetaan mikrohuokosia, jotka varmistavat retentio muiden aineiden erilaisimmista molekyyleistä. Siksi tällaista materiaalia kutsutaan kaikkien jo kuultaviksi nimetien lisäksi hiilimolekyylisulatteiksi (muuten on myös erittäin mielenkiintoisia epäorgaanisia molekyyliseuloja, zeoliitteja). Myös sinä olet luultavasti usein kuullut sanan "sorbent" - tämä koskee myös hiiltä, ​​juuri sen vuoksi, että suuri määrä huokosia on erinomainen sorbentti.

Muuten aktiivihiili ei ole pelkästään hiilen kemiallinen elementti, vaan myös muita elementtejä, jotka päästävät siihen:

  • 93-94% hiiltä;
  • 0,7-1% vetyä;
  • 4,7-5,3% happea;
  • 0,3-0,6% typpeä
  • ja jotkut muut mikrokvantit, esimerkiksi kloori tai rikki.

hakemus

Huokoisten hiilimateriaalien tuotanto maailmassa on noin miljoona tonnia vuodessa. Mikä tämä on? Miksi ihmiskunta tarvitsee niin paljon aktiivihiiltä? Mitä, kaikki ystävällisesti myrkytetty? Tietenkään ei. Lääketieteellinen käyttö on viimeisissä paikoissa kulutetun hiilen määrän suhteen (en käytä aina sanaa "aktivoituna" myöhemmin, jotta tekstiä ei ylikuormita).

Tärkeimmät sovellukset:

  • ilman ja kaasujen puhdistus teollisuudessa;
  • puhdistusratkaisuja teollisuudessa;
  • koneiden päästämien bensiinihöyryjen adsorptio;
  • Ilmanpuhdistus huoneissa, joissa on paljon ihmisiä (esimerkiksi lentokentät);
  • kaasu ja kaasu suojaavat haitallisilta aineilta (kaasunaamarit);
  • suojakansien tuottaminen (ne sisältävät hienojakoista aktiivihiiltä ja suojaavat henkilöä myrkyllisiltä kaasuilta);
  • käyttää katalysaattorina joissakin teknologisissa prosesseissa;
  • metallien rikastus (esim. kulta);
  • käyttää suodattimena joissakin savukkeissa;
  • Tietenkin - hakemus lääketieteessä (aion keskustella tästä erikseen).

Mitä tulee ratkaisuihin, haluan sanoa hieman yksityiskohtaisemmin, että tähän sisältyy:

  • sokerisiirapin puhdistus sokerin tuotannossa;
  • syötävien rasvojen ja öljyjen puhdistus;
  • lääkkeiden (esimerkiksi gelatiinin, kofeiinin, insuliinin, kiniinin jne.) puhdistaminen;
  • alkoholin, oluen, viinin, hedelmämehujen puhdistus;
  • juomaveden puhdistus;
  • kotitalous- ja teollisuusjäteveden puhdistus.

Jos yleisesti ottaen, nämä ovat luvut hiilimateriaalien kulutuksesta:

Tietenkin kaikkiin näihin tarkoituksiin käytetään erilaisia ​​PIP. Ne eroavat monia parametreja, esim. Huokoskoko (joka vaikuttaa niiden sorptio-ominaisuuksiin), kyky olla kostutetaan vedellä (hydrofiilisyyden), puhtaus eli epäpuhtauksien määrä, lujuus, koostumus, jne. Myös materiaalin hinta on erittäin tärkeä laajamittaisen käytön kannalta, esimerkiksi kun puhdistetaan kaasupäästöjä tehtailla.

Ja hetki, jonka aikana harvat ajattelevat - ja mitä tapahtuu hiileille, joiden huokoset ovat täynnä "epäpuhtauksia"? Ihanteellinen, tietenkin, uudelleenaktivointi, eli regenerointi - adsorboitujen aineiden poisto ja hiilen uudelleenkäyttö.

Mutta tässä on monia haittapuolia - hiili on hyvin haluttomia antamaan takaisin mitä se on jo tehnyt. Erityisvaatimuksia tarvitaan regenerointiin, erityisten olosuhteiden luomiseen (esimerkiksi lisääntyneeseen lämpötilaan), lisäkemikaalien käyttöön, energiankulutukseen. Siksi uudelleenaktivointia ei aina käytetä.

Käytä lääkkeissä

Hiilen lääketieteellinen käyttö tunnetaan vuodesta 1550 eKr. vanhasta egyptiläisestä papyrusta. Lisäksi vuonna 400 eKr. Hippokrates puhui myrkytyksen käsittelystä hiilen avulla.

Nykyisin aktiivihiiltä käytetään enterosorbent - niin sanottu lääkkeillä, joilla on suuri sorptiokyvyt se ei hajoa ruoansulatuskanavassa ja kykenee sitomaan eri aineita loukkuun kehon. Sitoutumisen perusmenetelmät:

  • adsorptio,
  • ioninvaihto,
  • kompleksoituminen.

Aktiivihiiltä myydään apteekeissa tablettien ja jauheen muodossa. Vasta äskettäin etsin tietoja kivihiilestä Komarovskin "lääketieteessä" ja hämmästyin siitä, kuinka monta, käy ilmi, valmisteilla on säännöllinen aktiivihiili! Belossorb, karbaktin, carbolong, karbomix, karbosorb ja monet muut "carbo" (hiili-elementin latinalaisesta nimestä). On jauheita, rakeita ja kapseleita.

Vain täällä Kazakhstanin apteekkien verkkokaupasta tehdyt tutkimukset osoittavat tylsä ​​kuvan - vain klassinen aktiivihiili 0,25 g: n tabletteina.

Ja myös hänen "buzuystky" -analogit Alankomaista ja Itävallasta. Nauraamme yhdessä saman hiilen hinnoissa, jotka ovat 0,25 g (eukalysaattina - 0,18 g).

Yleensä tilanne on samankaltainen kuin suolaliuos, josta kerroin kerran.

Okei, takaisin kivihiiliin ja jauheiden puutteesta puhumme pillereistä. Ne valmistetaan aktivoidusta lääketieteellisestä puuhiilestä lisäämällä sideainetta, joka menettää ominaisuutensa vatsaan, esimerkiksi tärkkelykseen, gelatiiniin. Joskus tällaisille lääkkeille käytetään lääketieteellistä nimeä - carbolen.

Karboliinin pääasiallinen käyttöalue lääkeaineessa on ruoansulatuskanavan tartuntatautien hoito. Hiili adsorboi bakteerien vapauttamat toksiinit sekä haitalliset aineet, jotka johtuvat ruoansulatuskanavan tulehduksesta.

Myös menestyksekkäästi käytetään ruokamyrkytykseen, myrkytykseen alkaloideilla ja raskasmetallisuoloilla, mahahapon happamuuden lisäämisellä.

Tämän sorbentin etu on se, että se täyttää enterosorbenttien vaatimukset:

  • se on myrkytön;
  • hyvin erittyy kehosta;
  • ei vahingoita maha-suolikanavaa;
  • on korkea sorptiokyky;
  • on kätevä muoto;
  • se on helppo annostella;
  • sillä on hyvät aistinvaraiset ominaisuudet.

Ehkä monet ovat kuulleet hetkellä muodikasta "puhdistus" kehon, kuten aktiivihiili. En puhu nyt siitä lääketieteellisessä mielessä näiden menettelyjen, viittaan luentoja (suosikkini, tämä ja tämä) tutkinnon ja kokeneita lääkärit vain sanoa kemistinä, useimmat imeytysaineita, kuten hyvin pidetty "siivoojat" aktivoitu eivät ole valikoivia. Yksinkertaisesti sanottuna he sorb kaikki.

Luuletko hiilen vatsassa tai suolistossa soveltuvaa materiaalia näyttää merkki siitä, "vitamiini" ja sanoo: "Ei, en anna imevät ja better'll saada pari arseenia molekyylejä, joka luultavasti vaimo keittoa liukastui" ? Ei ole sellaista. Pidätetyn kaiken - ja tarpeetonta, ja oikea - vitamiineja, aminohappoja, hormoneja, entsyymejä, jne.

Tietenkin nyt puhun hyvin alkeellisesta ja yksinkertaisesta. Kemisti ammattilainen voi väittää minulle noin kokoa sorbentin huokoskoot molekyylien jne, mutta se on useimmissa imeytysaineita, erityisesti samalla aktiivihiili, noin puhdistus että tällaisella kunnioittavin huohottaa sanovat internetissä, melkein ei ole olennaista rooli. Sorcery on kaikki.

Siksi enterosorbenttien pitkäaikaista käyttöä ei suositella. Tämä johtaa hypovitaminosiin ja ummetukseen, koska molekyyliseulat aktiivisesti sorb ja vesi sekä vitamiinit ja mikroelementit. Ja näin ollen ne otetaan pois kehosta, joka riistää häneltä käyttökelpoisia aineita. Paljon parempi tältä osin on tilanne silikonisorbenteilla, joita kirjoitan yhdestä seuraavista artikkeleista.

Selektiivisen sorption puutteen vuoksi myös sorbentteja ei voida ottaa samanaikaisesti lääkkeiden kanssa, mutta niitä voidaan jatkaa 2-3 tunnin ajan.

Samasta syystä karboliini ja muut vastaavat aineet on määrätty otettavaksi tyhjään mahaan 1-2 tuntia ennen aterioita. Tänä aikana lääke reagoi mahalaukun sisältöön, ja sillä on aikaa osittain siirtyä suolistoon, jossa se jatkaa hyödyllistä työtä, jotta voit vapautua toksiineista.

Toinen mielenkiintoinen lääkealan käyttöalue on hemosorbentit. Hiilen hemosorbentteja käytetään potilaan veren puhdistamiseen. Hemosorptiot perustuvat sorbenttien kykyyn poistaa eri haitallisia aineita verestä tietyissä sairauksissa (tarttuva, onkologinen, allerginen, autoimmuuni jne.).

Nyt tätä suuntausta pidetään lupaavana menetelmänä ruumiin sorption vieroituslaitokselle. Monet laboratoriot kehitteillä ja synteesi uusia hiili-yhdistelmämateriaali, jossa on ainutlaatuisia ominaisuuksia, kuten yhteensopivuus veren ja muiden kehon nesteiden, inertti kudoksia sisäelinten, selektiivinen sorptio myrkyllisiä aineita, jne.

Täällä, ehkä ja kaikki tänään. Halusin kirjoittaa hiilihamealta, mutta se on jo liian pitkä, joten kirjoitan hieman myöhemmin. En aio kokeilla kaikkea - viisi ja jäinen tuuli 25. toukokuuta jotenkin ei ole paljon nauttia jäätelöstä. Vain jos kotona, ympäröivällä lämmittimellä ja kääritty kolmeen mattoon. Mietin, onko meillä kesällä tänä vuonna? Vai onko valkoinen talvi korvattu valkoisella? Esimerkiksi kuten viisi päivää sitten:

19. toukokuuta 2018 Ust-Kamenogorskissa

Rikosilmoituksen ja uhkaavan repäisyttää parveke hurrikaanilla, kesä on erittäin mielenkiintoinen

Mukava viikonloppu!

KidsChemistry on nyt saatavilla sosiaalisissa verkostoissa. Liity nyt! Google+, kosketuksessa, luokanmates, Facebook, Twitter