Aktívne uhlie
Aktívne uhlie (nazývané aj aktívne uhlie, aktívne uhlie alebo aktívne uhlie) je forma uhlia, ktorá bola spracovaná tak, aby bola extrémne porézna, a teda mala k dispozícii veľmi veľkú plochu povrchu pre adsorpciu a chemické reakcie. Zvyčajne sa získava z uhlia, dreva, tvrdých ovocných škrupín, ovocných jadier.
Aktívne uhlie je cenné pre rôzne aplikácie. Príklady zahŕňajú čistenie plynu, čistenie vody, ťažbu kovov, získavanie zlata, medicínu, čistenie odpadových vôd, vzduchové filtre v plynových maskách a filtračných maskách a filtre v stlačenom vzduchu. Okrem toho je aktívne uhlie užitočné na deodorizáciu uzavretých priestorov, ako sú chladničky a sklady. Dostatočná aktivácia pre užitočné aplikácie môže pochádzať výlučne z veľkého povrchu, hoci ďalšie chemické ošetrenie často zvyšuje adsorpčnú schopnosť materiálu.
Aplikácie
Aktívne uhlie sa používa pri čistení plynu, čistení zlata, ťažbe kovov, čistení vody, medicíne, čistení odpadových vôd, vzduchových filtroch v plynových maskách a filtračných maskách, filtroch v stlačenom vzduchu a mnohých ďalších aplikáciách.
Jedna z hlavných priemyselných aplikácií zahŕňa použitie aktívneho uhlia v oblasti povrchovej úpravy kovov. Veľmi široko sa používa na čistenie roztokov na galvanické pokovovanie. Ide napríklad o hlavnú čistiacu techniku na odstránenie organických nečistôt z roztokov na pokovovanie lesklým niklom. Do roztokov na pokovovanie sa pridávajú rôzne organické chemikálie na zlepšenie ich kvality návaru a na zlepšenie vlastností, ako je lesk, hladkosť a ťažnosť. V dôsledku prechodu jednosmerného prúdu a elektrolytických reakcií anodickej oxidácie a katódovej redukcie organické prísady vytvárajú v roztoku nežiaduce produkty rozkladu. Ich nadmerné nahromadenie môže nepriaznivo ovplyvniť kvalitu pokovovania a fyzikálne vlastnosti naneseného kovu. Ošetrenie aktívnym uhlím odstraňuje takéto nečistoty a obnovuje výkon pokovovania na požadovanú úroveň.
Environmentálne aplikácie
Adsorpcia uhlíka má množstvo aplikácií pri odstraňovaní znečisťujúcich látok zo vzduchu alebo vodných tokov v teréne aj v priemyselných procesoch, ako sú:
- Čistenie úniku
- Sanácia podzemných vôd
- Filtrácia pitnej vody
- Čistenie vzduchu
- Prchavé organické zlúčeniny zachytávajú pri lakovaní, chemickom čistení, pri dávkovaní benzínu a iných procesoch.
Lekárske aplikácie
Aktívne uhlie sa používa na liečbu otravy a predávkovania po perorálnom požití.
Predpokladá sa, že sa viaže na jed a zabraňuje jeho absorpcii v gastrointestinálnom trakte. V prípadoch podozrenia na otravu zdravotnícky personál podá aktívne uhlie na mieste alebo na pohotovostnom oddelení nemocnice. Dávkovanie je zvyčajne empirické na 1 gram/kg telesnej hmotnosti, zvyčajne sa podáva len raz. V závislosti od užívaného lieku sa môže podať viackrát. V zriedkavých situáciách sa aktívne uhlie používa v intenzívnej starostlivosti na odfiltrovanie škodlivých liekov z krvného obehu otrávených pacientov. Aktívne uhlie sa stalo liečbou voľby pri mnohých otravách a iné dekontaminačné metódy, ako je vracanie vyvolané ipecacom alebo žalúdočné pumpy, sa v súčasnosti používajú len zriedka.
Zatiaľ čo aktívne uhlie je užitočné v situácii akútnej otravy, ukázalo sa, že nie je účinné pri dlhodobej akumulácii toxínov, ako napríklad pri použití toxických herbicídov.
Mechanizmy účinku:
- Väzba toxínu na zabránenie absorpcie žalúdka a čriev. Väzba je reverzibilná, takže možno pridať aj preháňadlo, ako je sorbitol
- Prerušuje enterohepatálny obeh niektorých liekov/toxínov a ich metabolitov
- Umožňuje, aby sa určité lieky/toxíny dostali z krvi a naviazali sa na živočíšne uhlie v čreve – druh „črevnej dialýzy“
Nesprávna aplikácia (napríklad do pľúc) má za následok pľúcnu aspiráciu, ktorá môže byť niekedy smrteľná, ak sa nezačne okamžité lekárske ošetrenie. Použitie aktívneho uhlia je kontraindikované, ak je požitou látkou kyselina, zásada alebo ropný produkt.
Na prednemocničné použitie sa dodáva v plastových tubách alebo fľašiach, bežne 12,5 alebo 25 gramov, vopred zmiešaných s vodou. Obchodné názvy zahŕňajú InstaChar, SuperChar, Actidose a Liqui-Char, ale bežne sa nazývajú jednoducho Activated Charcoal.
Ako voľnopredajný liek sa často používa na liečbu miernej hnačky.
Čistenie plynu
Filtre s aktívnym uhlím sa zvyčajne používajú pri čistení stlačeného vzduchu a plynu na odstránenie olejových výparov, pachov a iných uhľovodíkov zo vzduchu. Najbežnejšie konštrukcie využívajú 1-stupňový alebo 2-stupňový princíp filtrácie, kde je aktívne uhlie vložené do filtračného média. Aktívne uhlie sa používa aj v primárnych systémoch podpory života v skafandroch.
Čistenie destilovaných alkoholických nápojov
Filtre s aktívnym uhlím možno použiť na filtrovanie vodky a whisky od organických nečistôt. Keďže aktívne uhlie sa neviaže dobre na alkoholy, percento etanolu nie je výrazne ovplyvnené, ale uhlík sa naviaže a odstráni mnohé organické nečistoty, ktoré môžu ovplyvniť farbu, chuť a vôňu.
Čistenie ortuti z komínového plynu
Aktívne uhlie, často impregnované jódom alebo sírou, sa široko používa na zachytávanie emisií ortuti z uhoľných elektrární, medicínskych spaľovní a zo zemného plynu v ústí vrtu. Tento uhlík je špeciálny produkt, ale často sa nerecykluje.
Aktívne uhlie s obsahom ortuti predstavuje problém s likvidáciou. Ak aktívne uhlie obsahuje menej ako 260 častíc na milión (ppm) ortuti, federálne predpisy umožňujú jeho stabilizáciu (napríklad zachytenie v betóne) na skládkovanie. Odpad obsahujúci viac ako 260 ppm sa však považuje za podkategóriu „s vysokým obsahom ortuti“ a je zakázané ukladať na skládky (pravidlo Land-Ban). Tento materiál sa v súčasnosti hromadí v skladoch a v hlboko opustených baniach odhadovanou rýchlosťou 1000 ton ročne.
