AKTÍV Szén

AKTÍV szén (aktív szén), egy kifejlesztett porózus szerkezetű anyag. 87-97% -ban (tömegszázalékban) C-t tartalmaz, továbbá H, O-t és szigeteket is tartalmaz, amelyeket befogadáskor aktív szénbe vezetnek be. Az aktív szén hamutartalma 1-15% lehet (néha 0,1-0,2% -os hamutartalom).

Az aktív szén pórusai lineáris méreteik szerint vannak besorolva x (félszélesség - a pórusok hasított modelljéhez, sugár - hengeres vagy gömb alakú): x 0,6-0,7 nm-mikropórusok; 0,6-0,7 100-200 nm makropórusok.

Mikrorészecskék adszorpciójához (sp. Térfogat 0,2-0,6 cm3 / g), méretarányos az adszorbeált molekulákkal, Chap. arr. térfogat-kitöltő mechanizmus. Hasonlóképpen, az adszorpció a szupermikroszkópokban is előfordul (sp. 0,15-0,2 cm 3 / g térfogat) kerül elhelyezésre. mikropórusok és mezopórusok közötti területek. Ebben a régióban a mikropórusok szigetei fokozatosan degenerálódnak, a mezopórusok szigetei megjelennek.

A mesopórusokban az adszorpció mechanizmusa követendő. adszorbensek képződése. rétegek (polimolekuláris adszorpcióX, amelyet a pórusok kitöltése a kapilláris kondenzáció mechanizmusával fejezünk be. A hagyományos aktív szénekben a mezopórusok fajlagos térfogata 0,02-0,10 cm3 / g, és a fajlagos sűrűsége 20-70 m 2 / g, azonban néhány aktív szén esetében (például világítás) ezek a mutatók 0,7 cm3 / g és 200-450 m 2 / g értéket érhetnek el.

A makropórusok (sp. Térfogat és pov-str. 0,2-0,8 cm3 / g és 0,5-2,0 M i / r) transzportcsatornákként szolgálnak, amelyek a v-ben abszorbeált molekulákhoz vezetnek. az aktív szén szemcsék (szemcsék) helyét. Az aktív szén katalitikus előállításához. A Saint-in a makro- és mesopórusokban általában kedvez. adalékanyagok.

Aktív szögben sokféle pórus létezik, és a térfogatuk differenciális eloszlási görbéje 2-3-szor. A szupermikropórák fejlődésének mértékétől függően megkülönböztetjük a szűk eloszlású aktív széneket (ezek a pórusok gyakorlatilag hiányoznak) és szélesek (lényegében fejlettek).

Aktív szénhidrogének adszorbeálódnak párban:viszonylag magas forrásponttal (pl. benzol), rosszabb illékony vegyületekkel. (pl. NH3). Mikor kapcsolódik. gőznyomás pr/ pminket kevesebb, mint 0,10-0,25 (pr-az adszorbeált anyag egyensúlyi nyomása, pminket-nyomás telített. egy pár). Az aktív szén enyhén elnyeli a vízgőzt. Azonban amikor (pr/ pminket)> 0,3-0,4 észrevehető adszorpció, és (pr/ pminket) 1 szinte minden mikropórusot vízgőzzel töltünk. Ezért jelenléte megnehezítheti a cél-sziget felszívódását.

DOS. nyersanyagok aktív szén előállításához - Kam.-ug. char, szén-tartalmú növekedés. anyagok (pl. faszén, tőzeg, fűrészpor, dióhéj, gyümölcsfák gyümölcsének magjai). Ennek a nyersanyagnak a karbonizációs termékei aktiválásra kerülnek (a legtöbb esetben a gőzgőz - gőz jelenlétében).2O és CO2, kevésbé gyakran vegyi, azaz jelenlétében fém-sók. cink2, K2S) 850-950 ° C-on Ezenkívül az aktív szén term. szintetikus bomlása polimerek (pl. polivinilidén-klorid).

Az aktivált szenet széles körben alkalmazzák adszorbensként a gázok kibocsátásából származó gőzök elnyelésére (pl. A CS levegőjének tisztítására2), illékony p-reaktorok gőzeinek visszanyerése céljából a vízoldatok tisztításához (például cukorszirupok és szeszes italok), ivó- és szennyvízzel, gázálarcban, vákuumtechnológiában. szorpciós szivattyúk előállítására gáz-adszorpciós kromatográfiában, szagelszívók töltésére hűtőszekrényben, vér tisztítása, káros anyagok felszívása a gyomor-bélrendszerből stb. Az aktív szén katalitikus sav hordozója. adalékanyagok és polimerizációs katalizátor.

===
App. Az „ACTIVE COAL” cikk irodalma: Kolyshkin D. A., Mikhailova K., aktív szén. Referenciakönyv, L., 1972; Butyrin G. M., Highly Porous Carbon Materials, M., 1976; Dubinin MM, "Izv. AN SSSR. Ser. Chemical.", 1979, 8. o. 1691-1696; A szén aktív. Katalógus, Cherkasy, 1983; Kinle X., Bader E., aktív szén és ipari alkalmazásuk, transz. vele, L., 1984. N.S. Polyakov.

Aktivált szén

Nyersanyagok és kémiai összetétel

struktúra

termelés

besorolás

Főbb jellemzők

Alkalmazási területek

regenerálás

A történelem története

Carbonut aktív szén

dokumentáció

Nyersanyagok és kémiai összetétel

Az aktivált (vagy aktív) szén (a latin. Carbo activatus) egy adszorbens - egy olyan anyag, amelynek igen fejlett porózus szerkezete van, amelyet különböző szén-dioxid-tartalmú szerves eredetű anyagokból, például szénből, szén-kokszból, kőolaj-kokszból, kókuszhéjból, dióból, sárgabarack, olajbogyó és más gyümölcsnövények magjai. A legjobb tisztítási és használati élettartamot kókuszhéjból készült aktív szénnek (karbolnak) kell tekinteni, és nagy szilárdsága miatt ismételten regenerálható.

A kémia szempontjából az aktív szén egy tökéletlen szerkezetű szén, amely szinte semmilyen szennyeződést nem tartalmaz. Az aktív szén 87-97% -a szénből áll, hidrogént, oxigént, nitrogént, ként és egyéb anyagokat is tartalmazhat. Kémiai összetételében az aktív szén hasonló a grafithoz, az alkalmazott anyaghoz, beleértve a hagyományos ceruzákat is. Az aktív szén, a gyémánt, a grafit a szén különböző formái, gyakorlatilag szennyeződések nélkül. Szerkezeti jellemzőik szerint az aktív szén a mikrokristályos szénvegyületek csoportjába tartozik - ezek a grafit kristályok 2-3 nm hosszúságú síkból állnak, melyeket hatszögletű gyűrűk alkotnak. A rács egyes síkjainak egymáshoz viszonyított jellegzetes grafikus orientációja aktív szénben azonban megtört - a rétegek véletlenszerűen eltolódnak, és nem egyeznek a síkra merőleges irányban. A grafit-kristályok mellett az aktív szénatomok egy-két amorf szénatomot tartalmaznak, és heteroatomok is jelen vannak. A grafit és az amorf szén kristályaiból álló heterogén tömeg meghatározza az aktivált szén különös porózus szerkezetét, valamint az adszorpciót és a fizikai-mechanikai tulajdonságokat. A kémiailag kötött oxigén jelenléte az aktív szén struktúrájában, amely bázikus vagy savas jellegű felületi kémiai vegyületeket képez, jelentősen befolyásolja adszorpciós tulajdonságaikat. Az aktív szén hamutartalma 1-15% lehet, néha 0,1-0,2% -os szégyen.

struktúra

Az aktív szénnek óriási mennyiségű pórusai vannak, ezért nagyon nagy felülete van, aminek következtében magas adszorpcióval rendelkezik (1 g aktív szén, a gyártási technológiától függően 500 és 1500 m 2 közötti felületű). A nagy porozitás az aktivált szenet "aktiválja". Az aktív szén porozitásának növekedése speciális kezelés - aktiválás során történik, ami jelentősen megnöveli az adszorbeáló felületet.

Aktív szénben makro-, mezo- és mikro-pórusokat különböztetünk meg. A szén felületén tartandó molekulák méretétől függően a széntartalmú pórusméretek különböző arányaival kell előállítani. Az aktív szögben lévő pórusok lineáris méretük szerint vannak besorolva - X (félszélesség - a pórusok hasított modelljéhez, sugár - hengeres vagy gömb alakú):

A mikropórusok adszorpciójához (fajlagos térfogat 0,2-0,6 cm3 / g és 800-1000 m 2 / g), az adszorbeált molekulákkal arányos, a térfogat feltöltési mechanizmusa elsősorban a jellemző. Hasonlóképpen, az adszorpció a szupermikroszkópokban is előfordul (fajlagos térfogat 0,15-0,2 cm 3 / g) - a mikropórusok és a mezopórusok közti régiók. Ezen a területen a mikropórusok tulajdonságai fokozatosan degenerálódnak, a mezopórusok tulajdonságai megjelennek. Az adszorpciós mechanizmus a mezopórusokban az adszorpciós rétegek (polimolekuláris adszorpció) egymás utáni kialakulását jelenti, melyet a pórusok kitöltésével a kapilláris kondenzáció mechanizmusával fejezünk be. A hagyományos aktív szénekben a mezopórusok fajlagos térfogata 0,02-0,10 cm 3 / g, a fajlagos felülete 20–70 m2 / g; néhány aktív szén esetében (például világítás) ezek a mutatók elérhetik a 0,7 cm3 / g és 200-450 m2 / g értéket. A makropórusok (fajlagos térfogat és felület, 0,2-0,8 cm3 / g és 0,5-2,0 m 2 / g) olyan szállítócsatornákként működnek, amelyek az abszorbeált anyagok molekuláit az aktív szén granulátum adszorpciós terébe vezetik. A mikro- és mezopórusok az aktív szén felszínének legnagyobb részét alkotják, adszorpciós tulajdonságaikhoz leginkább hozzájárulnak. A mikropórusok különösen alkalmasak kis molekulák és mesopórusok adszorpciójához nagyobb szerves molekulák adszorpciójához. Az aktív szén pórusainak szerkezetére gyakorolt ​​döntő befolyást a nyersanyagok teszik ki, amelyekből az anyagot kapják. A kókuszhéj alapú aktív széneket a mikropórusok nagyobb aránya és a keményszén alapú aktivált szénatomok nagyobb aránya jellemzi. A makropórusok nagy része jellemző a faalapú aktív szénre. Az aktív szögben általában minden típusú pórus van, és a térfogatuk differenciális eloszlási görbéje 2-3-szor. A szupermikropórák fejlődésének mértékétől függően megkülönböztetjük a szűk eloszlású aktív széneket (ezek a pórusok gyakorlatilag hiányoznak) és szélesek (lényegében fejlettek).

Az aktív szén pórusaiban intermolekuláris vonzódás van, ami adszorpciós erők kialakulásához vezet (Van der Waltz erők), amelyek természetüknél fogva hasonlóak a gravitációs erőhöz, azzal a különbséggel, hogy molekuláris, nem pedig csillagászati ​​szinten hatnak. Ezek az erők a csapadékreakcióhoz hasonló reakciót okoznak, amelyben az adszorbeálódó anyagok eltávolíthatók a víz- vagy gázáramokból. Az eltávolított szennyező anyagok molekuláit az aktív szén felületén intermolekuláris Van der Waals erők tartják. Ily módon az aktív szén eltávolítja a tisztítandó anyagok szennyezőit (ellentétben például elszíneződéssel, amikor nem távolítják el a színes szennyeződések molekuláit, hanem kémiailag színtelen molekulákká alakulnak). Kémiai reakciók történhetnek az adszorbeált anyagok és az aktív szén felülete között is. Ezeket a folyamatokat kémiai adszorpciónak vagy chemisorpciónak nevezik, azonban a fizikai adszorpció folyamata főként az aktív szén és az adszorbeált anyag kölcsönhatása során következik be. A chemisorpciót széles körben használják az iparban a gáztisztítás, a gáztalanítás, a fémelválasztás, valamint a tudományos kutatás során. A fizikai adszorpció reverzibilis, vagyis az adszorbeált anyagok bizonyos körülmények között elválaszthatók a felületről és visszaállíthatók eredeti állapotukba. A chemisorpció során az adszorbeált anyag kémiai kötésekkel kötődik a felülethez, megváltoztatva a kémiai tulajdonságait. A chemisorption nem reverzibilis.

Egyes anyagok rosszul adszorbeálódnak a hagyományos aktív szén felületén. Ilyen anyagok például az ammónia, kén-dioxid, higanygőz, hidrogén-szulfid, formaldehid, klór és hidrogén-cianid. Az ilyen anyagok hatékony eltávolításához speciális vegyszerekkel impregnált aktív szénhidrogéneket használnak. Az impregnált aktív széneket speciális levegő- és víztisztítási területeken, légzőkészülékekben, katonai célokra, nukleáris iparban, stb. Használják.

termelés

Aktívszén előállítására különböző típusú és formatervezett kemencék felhasználásával. A legszélesebb körben használt: több polc, tengely, vízszintes és függőleges forgó kemence, valamint fluid ágyas reaktorok. Az aktív szének és mindenekelőtt a porózus szerkezet fő tulajdonságait a kezdeti szén tartalmú nyersanyag típusa és feldolgozási módja határozza meg. Először is, a széntartalmú nyersanyagokat 3-5 cm-es részecskeméretre aprítjuk, majd karbonizálással (pirolízissel) - magas hőmérsékleten, inert atmoszférában pörköljük, levegő nélkül hozzáférve az illékony anyagok eltávolításához. A szénsavasodás szakaszában a jövőbeni aktív szén felépítése - az elsődleges porozitás és az erő.

Azonban a kapott karbonizált szén (karbonizátum) gyenge adszorpciós tulajdonságokkal rendelkezik, mivel pórusméretei kicsi és a belső felület nagyon kicsi. Ezért a karbonizátumot aktiváljuk, hogy specifikus pórusszerkezetet kapjunk, és javítsuk az adszorpciós tulajdonságokat. Az aktiválási folyamat lényege abban áll, hogy a szénanyagban lévő pórusokat zárt állapotban nyitjuk meg. Ezt termokémiai úton végezzük: az anyagot előzetesen cink-klorid ZnCl-oldattal impregnáljuk2, K kálium-karbonát2CO3 vagy más vegyületeket, és 400-600 ° C-ra melegítjük levegő nélkül, vagy leggyakrabban túlhevített gőzzel vagy szén-dioxiddal történő kezeléssel.2 vagy ezek keverékét 700-900 ° C hőmérsékleten szigorúan ellenőrzött körülmények között. A gőzaktiválás a szénsavas termékek oxidációja gáz-halmazállapotúvá a C + H reakció szerint2Körülbelül -> CO + H2; vagy a vízgőz feleslegével - C + 2H2Körülbelül -> CO2+2H2. Széles körben elfogadott, hogy a készülékbe való bejuttatás aktiválódik, hogy korlátozott mennyiségű levegőt aktiváljon a telített gőzzel egyidejűleg. A szén egy része ég, és a reakciótérben elérik a szükséges hőmérsékletet. Az aktív szén jelenléte ebben az eljárásváltozatban jelentősen csökken. Szintén aktív szenet kapunk szintetikus polimerek (például polivinilidén-klorid) termikus bomlásával.

A vízgőzzel történő aktiválás lehetővé teszi, hogy a széntartalom legfeljebb 1500 m 2 belső felületre kerüljön. Ennek az óriási felületnek köszönhetően az aktív szén kiváló adszorbens. Ez a terület azonban nem áll rendelkezésre adszorpcióra, mivel az adszorbeált anyagok nagy molekulái nem tudnak behatolni a kis méretű pórusokba. Az aktiválás folyamán a szükséges porozitás és fajlagos felület alakul ki, jelentősen csökken a szilárd anyag tömege, amit sárgásnak nevezünk.

A termokémiai aktiválás eredményeként durva porózus aktívszenet képez, amelyet a fehérítéshez használnak. A gőzaktiválás eredményeként finom porózus aktívszenet használnak, amelyet tisztításra használnak.

Ezután az aktív szenet lehűtjük, előzetes válogatásnak és szűrésnek vetjük alá, ahol az iszapot eltávolítjuk, majd a megadott paraméterek megszerzésének szükségességétől függően az aktív szén további feldolgozásnak van alávetve: savval mosva, impregnálással (különféle vegyszerekkel történő impregnálás), őrlés és szárítás. Ezt követően az aktív szén ipari csomagolásban van: zsákokban vagy nagy zsákokban.

besorolás

Az aktivált szenet a nyersanyag típusától függően (szén, fa, kókusz stb.) Osztályozzák az aktiválás (termokémiai és gőz) módszerrel, cél szerint (gáz, rekuperáció, tisztító és szén-hordozós katalitikus vegyszerek), valamint a kiadás formája. A jelenleg aktív szén elsősorban a következő formákban érhető el:

  • porított aktív szén
  • granulált (zúzott, szabálytalan alakú részecskék) aktív szén;
  • öntött aktív szén,
  • extrudált (hengeres szemcsék) aktív szén;
  • aktív szénnel impregnált szövet.

A porított aktívszén részecskemérete kisebb, mint 0,1 mm (a teljes készítmény 90% -a). A porított szén a folyadékok ipari tisztítására szolgál, beleértve a háztartási és ipari szennyvíz tisztítását is. Adszorpció után a porított szenet szűréssel elkülöníteni kell a tisztítandó folyadékoktól.

A szemcsés aktivált szén részecskék mérete 0,1-5 mm (a készítmény több mint 90% -a). A szemcsés aktívszenet folyadékok tisztítására, főleg vízkezelésre használják. A folyadékok tisztításakor az aktív szenet szűrőkbe vagy adszorberekbe helyezik. A levegő és egyéb gázok tisztítására nagyobb részecskékkel (2-5 mm) rendelkező aktív széneket használnak.

Az öntött aktívszén az aktív szén, különböző geometriai alakzatok formájában, az alkalmazástól függően (hengerek, tabletták, brikettek stb.). Az öntött szén a különböző gázok és levegő tisztítására szolgál. A gázok tisztításakor az aktív szenet szűrőkbe vagy adszorberekbe helyezik.

Az extrudált szén 0,8-5 mm átmérőjű palackok formájában keletkező részecskékkel készül, amelyet általában speciális vegyszerekkel impregnálnak és impregnálnak, és katalizátorként használják.

A szénnel impregnált szövetek különböző méretűek és formájúak, leggyakrabban gázok és levegő tisztítására használják, például az autó légszűrőiben.

Főbb jellemzők

Granulometrikus méret (granulometria) - az aktív szén granulátumának fő részének mérete. A mérési egység: milliméter (mm), hálószem USS (US) és hálós BSS (angol). A szemcseméret-konverzió USS háló - milliméter (mm) összefoglaló táblázata a megfelelő fájlban található.

A térfogatsűrűség az anyag tömege, amely egy egységnyi térfogatot saját súlya alatt tölt. Mérési egység - gramm / centiméter (g / cm 3).

Felszíni terület - egy tömör test felülete a tömegéhez viszonyítva. A mérési egység négyzetméter-gramm szén (m 2 / g).

Keménység (vagy erősség) - az aktív szén minden termelője és fogyasztója jelentősen eltérő módszereket alkalmaz az erő meghatározására. A legtöbb módszer a következő elven alapul: az aktív szén mintája mechanikus feszültségnek van kitéve, és a szilárdság mértéke a szén elpusztítása vagy az átlagos méret őrlése során keletkező finom mennyiség. Az erő mérésére a szén mennyiségét nem százalékban (%) elpusztítják.

A nedvesség az aktív szénben lévő nedvesség mennyisége. Mérési egység - százalék (%).

Hamutartalom - az aktív szénben lévő hamu mennyisége (néha csak vízben oldható). Mérési egység - százalék (%).

A vizes kivonat pH-ja a vizes oldat pH-értéke, miután az aktív szén mintáját forralták.

Védőhatás - az egyes gázok széndioxid-adszorpciós idejének mérése a minimális gázkoncentrációk aktív szénnel történő átvitelének megkezdése előtt. Ezt a vizsgálatot a levegő tisztításához használt szénre használják. Az aktív szén leggyakrabban benzolon vagy szén-tetrakloridon (más néven szén-tetraklorid) történik4).

ITS adszorpciót (szén-tetrakloridra történő adszorpció) - szén-tetrakloridot vezetünk át az aktív szén térfogatán, telítettség állandó tömegre, majd az adszorbeált gőz mennyisége a szén tömegéhez viszonyítva százalékban (%) keletkezik.

A jódindex (jódadszorpció, jódszám) a jód mennyisége milligrammban, amely 1 gramm aktív szén adszorbeálódását por formájában, híg vizes oldatból. Mérési egység - mg / g.

Metilén-kék Adszorpció a vizes oldatból egy gramm aktivált szén által abszorbeált metilén-kék milligramm mennyisége. Mérési egység - mg / g.

A melasz elszíneződése (melasz szám vagy index, melasz alapján) - a standard melasz oldat 50% -os tisztításához szükséges aktív szén mennyisége milligrammban.

Alkalmazási területek

Az aktív szén-szén nem-poláris szerkezetű szerves, nagy molekulatömegű anyagokat adszorbeál, például oldószereket (klórozott szénhidrogéneket), festékeket, olajat stb. Az adszorpció lehetősége a vízben való oldódás csökkenésével, a nem poláros szerkezettel és a növekvő molekulatömeggel nő. Az aktivált szénhidrogének viszonylag magas forráspontú anyagok gőzét adszorbeálják (például benzol C)6H6), rosszabb illékony vegyületek (például ammónia NH3). Relatív gőznyomás esetén pr/ pminket kevesebb, mint 0,10-0,25 (pr - az adszorbeált anyag egyensúlyi nyomása, pminket - telített gőznyomás) az aktív szén enyhén elnyeli a vízgőzt. Ha azonban pr/ pminket 0,3-0,4-nél nagyobb az adszorpció, pr/ pminket = 1 szinte minden mikropórus vízzel van feltöltve. Ezért jelenlétük megnehezítheti a célanyag felszívódását.

Az aktivált szenet széles körben használják adszorbensként, amely elnyeli a gőzöket a gázkibocsátásokból (például amikor a levegő szén-diszulfidból való tisztítása történik)2), illékony oldószerek gőzvisszanyerése hasznosítás céljából, vizes oldatok (például cukorszirupok és alkoholtartalmú italok), ivóvíz és szennyvíz tisztítása, gázálarcban, vákuumtechnológiában, például szorpciós szivattyúk létrehozása gázadszorpciós kromatográfiában, a szagelnyelők töltésére hűtőszekrényben, vértisztításban, káros anyagok felszívódásában a gyomor-bélrendszerből stb. Az aktív szén katalitikus adalékanyagok és polimerizációs katalizátor is lehet. Az aktív szén katalitikus tulajdonságai érdekében speciális adalékokat adnak a makro- és mesopórusokhoz.

Az aktív szén ipari termelésének fejlesztésével a termék használata folyamatosan nőtt. Jelenleg az aktívszenet számos víztisztítási folyamatban, az élelmiszeriparban használják a kémiai technológia folyamataiban. Ezen túlmenően a szennyvíz és a szennyvízkezelés elsősorban az aktív szén adszorpcióján alapul. Az atomtechnológia fejlődésével az atomerőművekben az aktív szén a radioaktív gázok és a szennyvíz fő adszorbeálója. A 20. században az aktív szén alkalmazása összetett orvosi folyamatokban, például hemofiltrációban (a vér aktív szénen történő tisztítása) jelent meg. Aktivált szén használatos:

  • vízkezeléshez (víz tisztítása dioxinokból és xenobiotikumokból, kokszolás);
  • az élelmiszeriparban az alkoholtartalmú italok, az alacsony alkoholtartalmú italok és a sör előállítása, a borok tisztítása, a cigarettaszűrők előállítása, a szén-dioxid-tisztítás a szénsavas italok előállítása során, keményítőoldatok, cukorszirupok, glükóz és xilitol tisztítása, olajok és zsírok tisztítása és szagtalanítása, citrom, tej előállítása és más savak;
  • a vegyi, olaj- és gáz- és feldolgozóiparban a lágyítók tisztítására, mint katalizátor hordozója, ásványolajok, kémiai reagensek és festékek és lakkok előállítására, gumi gyártásában, kémiai szálak előállításában, amin oldatok tisztítására, szerves oldószergőzök visszanyerésére;
  • környezetvédelmi környezetvédelmi tevékenységekben az ipari szennyvizek kezelésére, az olaj- és olajtermékek kiömlésére, a füstgázok tisztítására az égetőművekben, a szellőztető gáz-levegő kibocsátások tisztítására;
  • a bányászati ​​és kohászati ​​iparban az elektródok gyártására, ásványi ércek flotálására, az aranybányászatban az arany és a szuszpenziókból származó arany kivonására;
  • az üzemanyag- és energiaiparban a gőz kondenzátum és a kazánvíz kezelésére;
  • a gyógyszeriparban az orvostechnikai termékek gyártása során alkalmazott megoldások tisztítására, a szén tabletták, antibiotikumok, vérpótlók, Allohol tabletták előállítására;
  • az orvostudományban az állatok és az emberi szervezetek toxinokból, baktériumokból történő tisztítására a vér tisztítása során;
  • személyi védőeszközök (gázálarcok, légzőkészülékek stb.) előállításában;
  • a nukleáris iparban;
  • a víztisztításhoz úszómedencékben és akváriumokban.

A vizet hulladéknak, földnek és ivásnak minősítik. E besorolás egyik jellemzője a szennyező anyagok koncentrációja, amely lehet oldószer, peszticid és / vagy halogén-szénhidrogén, például klórozott szénhidrogének. Az oldhatóságtól függően az alábbi koncentrációs tartományok vannak:

  • 10-350 g / l ivóvíz esetén,
  • 10-1000 g / liter talajvíz esetében,
  • 10-2000 g / liter szennyvíz esetén.

A medencék vízkezelése nem felel meg ennek a besorolásnak, hiszen itt deklórozással és zónázással foglalkozunk, és nem egy szennyező anyag tiszta adszorpciós eltávolításával. A deklórozást és a deozonációt hatékonyan alkalmazzák az úszómedencék kókuszhéjból történő aktív szénnel történő kezelésében, ami előnyös a nagy adszorpciós felület miatt, és ezért kiváló deklórozási hatása van nagy sűrűséggel. A nagy sűrűség lehetővé teszi a fordított áramlást anélkül, hogy az aktív szenet a szűrőből kimossa.

A fixált álló adszorpciós rendszerekben granulált aktívszenet használnak. A szennyezett víz az aktív szén állandó rétegén áramlik (többnyire felülről lefelé). Ennek az adszorpciós rendszernek a szabad működéséhez a víznek nem szabad szilárd részecskéket tartalmaznia. Ez megfelelő előfeldolgozással (például homokszűrővel) garantálható. A fix szűrőbe eső részecskéket egy ellenáramú adszorpciós rendszerrel lehet eltávolítani.

Sok termelési folyamat káros gázokat bocsát ki. Ezeket a mérgező anyagokat nem szabad a levegőbe engedni. A leggyakoribb mérgező anyagok a levegőben olyan oldószerek, amelyek a mindennapi használathoz szükséges anyagok előállításához szükségesek. Az oldószerek (főleg szénhidrogének, például klórozott szénhidrogének) elválasztásához az aktív szén sikeresen alkalmazható a vízlepergető tulajdonságai miatt.

A levegőtisztítás a szennyezett levegő és az oldószer visszanyerése levegőtisztításra oszlik, a levegőben lévő szennyezőanyag mennyiségének és koncentrációjának megfelelően. Nagy koncentrációknál olcsóbb az oldószerek visszanyerése az aktív szénből (például gőzzel). Ha azonban mérgező anyagok vannak nagyon alacsony koncentrációban vagy olyan keverékben, amelyet nem lehet újra felhasználni, öntött eldobható aktívszenet használnak. A rögzített adszorpciós rendszerekben az öntött aktívszenet használják. A szennyezett szellőztető áramok egy állandó szénréteggel egy irányba haladnak (főleg az alulról felfelé).

Az impregnált aktív szén egyik fő alkalmazása a gáz és a levegő tisztítása. A szennyezett levegő számos technikai eljárás eredményeként olyan mérgező anyagokat tartalmaz, amelyeket a hagyományos aktív szén segítségével nem lehet teljesen eltávolítani. Ezek a mérgező anyagok, főleg szervetlen vagy instabil poláris anyagok, nagyon alacsony koncentrációk esetén is nagyon mérgezőek lehetnek. Ebben az esetben impregnált aktív szenet használunk. Előfordulhat, hogy a szennyező anyag egy komponense és az aktív széntartalmú hatóanyag között különböző közbenső kémiai reakciók révén a szennyező anyag teljesen eltávolítható a szennyezett levegőből. Az aktív széneket impregnálják (impregnálják) ezüstnel (ivóvíz tisztítására), jódra (kén-dioxidból való tisztításra), kénre (higany tisztítására), lúgok (gázhalmazállapotú savak és gázok tisztítására - klór, kén-dioxid, nitrogén-dioxid és d.), sav (gáznemű lúgok és ammónia eltávolítására).

regenerálás

Mivel az adszorpció reverzibilis folyamat, és nem változtatja meg az aktív szén felületét vagy kémiai összetételét, a szennyeződéseket deszorpcióval eltávolíthatjuk az aktív szénből (adszorbeált anyagok felszabadulása). A van der Waals erőssége, amely az adszorpció fő hajtóereje, gyengül, így a szennyezőanyag eltávolítható a szén felületéről, három technikai módszert használnak:

  • A hőmérséklet-ingadozások módszere: a van der Waals erő hatása a hőmérséklet emelkedésével csökken. A hőmérséklet a forró nitrogénáramnak vagy a gőznyomás 110-160 ° C-os hőmérséklet növekedésének köszönhetően emelkedik.
  • Nyomás ingadozási módszer: amikor a részleges nyomás csökken, a Van-Der-Waltz erő hatása csökken.
  • Extrakció - deszorpció folyékony fázisokban. Az adszorbeált anyagokat kémiailag eltávolítjuk.

Mindezek a módszerek kényelmetlenek, mivel az adszorbeált anyagokat nem lehet teljesen eltávolítani a szén felületéről. Jelentős mennyiségű szennyező anyag marad az aktív szén pórusaiban. Gőz regenerálásakor az adszorbeált anyagok 1/3-a még mindig az aktív szénben marad.

A kémiai regenerálás során meg kell érteni a szorbens folyékony vagy gáznemű szerves vagy szervetlen reagensek kezelését, általában 100 ° C-nál nem magasabb hőmérsékleten. A szén és a nem szén-dioxid szorbensek kémiailag regenerálódnak. A kezelés eredményeként a szorbát változatlan formában deszorbeálódik, vagy a regenerálószerrel való kölcsönhatásának termékei deszorbeálódnak. A kémiai regeneráció gyakran közvetlenül az adszorpciós berendezésben megy végbe. A legtöbb kémiai regenerációs módszer szűken specializálódott bizonyos típusú szorbátokra.

Az alacsony hőmérsékletű termikus regenerálás a szorbens kezelése gőzzel vagy gázzal 100-400 ° C-on. Ez az eljárás meglehetősen egyszerű, és sok esetben közvetlenül az adszorberekben történik. A magas entalpiából adódó vízgőzt leggyakrabban az alacsony hőmérsékletű regeneráláshoz használják. Biztonságos és a termelésben kapható.

A kémiai regeneráció és az alacsony hőmérsékletű termikus regeneráció nem biztosítja az adszorpciós szén teljes visszanyerését. A termikus regenerációs folyamat nagyon összetett, többlépcsős, nemcsak a szorbátra, hanem magára a szorbensre is hatással van. A termikus regenerálás közel áll az aktív szén előállításához szükséges technológiához. A különböző típusú szorbátok szénen történő karbonizálása során a szennyeződések többsége 200–350 ° C-on bomlik, 400 ° C-on pedig a teljes adszorbátum mintegy fele elpusztul. CO, CO2, CH4 - A szerves szorbát fő bomlástermékeit 350 - 600 ° C-ra melegítve szabadítják fel. Elméletileg az ilyen regenerálás költsége az új aktív szén költségének 50% -a. Ez arra utal, hogy folytatni kell a szorbensek regenerálására szolgáló új, igen hatékony módszerek keresését és fejlesztését.

Újraaktiválás - az aktív szén teljes regenerálása gőzzel 600 ° C hőmérsékleten. A szennyező anyagot ezen a hőmérsékleten égetik, szén nélkül. Ez az alacsony oxigénkoncentráció és a jelentős mennyiségű gőz jelenléte miatt lehetséges. A vízgőz szelektíven reagál az adszorbeált szerves anyagokkal, amelyek magas reakcióképességgel rendelkeznek ezekben a magas hőmérsékleteken, teljes égés esetén. A szén minimális elégetése azonban nem lehetséges. Ezt a veszteséget új szénnel kell kompenzálni. A reaktiválás után gyakran előfordul, hogy az aktív szén nagyobb belső felületet és nagyobb reaktivitást mutat, mint az eredeti szén. Ezek a tények további pórusok kialakulásának és az aktív szénben lévő kokszszennyező anyagoknak köszönhetők. A pórusok szerkezete is megváltozik - növekednek. Az újraaktiválást reaktiváló kemencében végezzük. Háromféle kemence van: forgó, tengely és változó gázáramú kemencék. A változó gázáramú kemencéknek az égésből és a súrlódásból adódó alacsony veszteségek miatt vannak előnyei. Az aktív szenet a légáramba töltjük, és ebben az esetben az égéstermékeket a rácson keresztül lehet szállítani. Az intenzív gázáram miatt az aktív szén részben folyadékgá válik. A gázok az aktív szénből az utóégető kamrává történő újraaktiváláskor is égéstermékeket szállítanak. A levegő hozzáadódik az utóégetőhöz, így a nem teljesen meggyújtott gázok most égethetők. A hőmérséklet körülbelül 1200 ° C-ra emelkedik. Az égés után a gáz egy gázmosóba áramlik, amelyben a gázt vízzel és levegővel történő hűtés eredményeként 50-100 ° C közötti hőmérsékletre hűtjük. Ebben a kamrában a tisztított aktív szénből adszorbeált klór-szénhidrogénekből képződött sósavat nátrium-hidroxiddal semlegesítjük. A magas hőmérséklet és a gyors hűtés miatt nem keletkeznek mérgező gázok (például dioxinok és furánok).

A történelem története

A szén felhasználására vonatkozó történelmi hivatkozások legkorábbi része az ókori Indiára utal, ahol a szanszkrit szentírások szerint az ivóvíznek először át kell haladnia a szénen, rézedényekben kell tartani és napfénynek kell kitenni.

A szén egyedülálló és hasznos tulajdonságai az ókori Egyiptomban is ismertek voltak, ahol már a Kr. E. e.

Az ókori rómaiak is ivóvizet, sört és bort tisztítottak.

A 18. század végén a tudósok tudták, hogy a Carbolen képes különböző gázokat, gőzöket és oldott anyagokat elnyelni. A mindennapi életben az emberek észrevették: ha egy serpenyőben forró vizet főzünk, ahol korábban vacsoráztak, dobjunk néhány pecsétet, akkor eltűnik az élelmiszer íze és illata. Idővel az aktívszenet használták a cukor tisztítására, a földgázban lévő benzin megfogására, szövetek festésénél, barnító bőrként.

1773-ban Karl Scheele német kémikus beszámolt a gázok szénbevonására. Később azt találták, hogy a szén is elszínezheti a folyadékokat.

1785-ben Szentpétervári Lovits T. Ye, aki később akadémikus lett, először felhívta a figyelmet az aktív szén megtisztítására. Az ismételt kísérletek eredményeképpen megállapította, hogy még a borral való egyszerű rázás szénporral is lehetővé teszi egy sokkal tisztább és jobb minőségű ital beszerzését.

1794-ben a faszénet először egy angol cukorgyárban használták.

1808-ban Franciaországban először faszenet használtak a cukorszirup megkönnyítésére.

1811-ben, a fekete cipőkrém keverésével a csontfaszén fehérítő képességét fedezték fel.

1830-ban egy gyógyszerész, aki önmagában kísérletet végzett, belsejében egy gramm sztrinint vitt el, és életben maradt, ugyanakkor 15 gramm aktív szenet lenyelt, ami ezt az erős méreget adszorbeálta.

1915-ben Oroszországban az első orosz tudós, Nikolai Dmitrievich Zelinsky feltalálta a világ első szűrőszén-gázálarcát. 1916-ban elfogadták az Entente seregei. A fő szorbens anyag az aktív szén volt.

Az aktív szén ipari termelése a 20. század elején kezdődött. 1909-ben Európában megjelent az első por alakú aktívszén.

Az első világháború alatt a kókuszdió héját aktivált szén először adszorbensként használták a gázálarcokban.

Jelenleg az aktív szén az egyik legjobb szűrőanyag.

Carbonut aktív szén

A "Chemical Systems" cég aktív szén-dioxid széles választékát kínálja a Carbonut, amely számos technológiai folyamatban és iparágban jól bevált:

  • Carbonut WT folyadékok és víz tisztítására (talajvíz, szennyvíz és ivás, valamint vízkezelés),
  • Carbonut VP különböző gázok és levegő tisztítására
  • Carbonut GC az arany és más fémek kivonására a bányászati ​​és moteliparban lévő oldatokból és szuszpenziókból, t
  • Carbonut CF cigarettaszűrőkhöz.

A Carbonut aktív széneket kizárólag kókuszhéjból állítják elő, mert a kókusz aktív szén a legjobb minőségű tisztítással és a legnagyobb abszorpciós kapacitással (a nagyobb pórusok száma és ennek következtében nagyobb felülete miatt), a leghosszabb élettartam (a nagy keménység és a többszörös regeneráció lehetősége miatt) az abszorbeált anyagok deszorpciójának hiánya és az alacsony hamutartalom.

A Carbonut aktív szenet 1995 óta Indiában gyártják automatizált és high-tech berendezésekkel. A termelés stratégiai szempontból fontos hely, elsősorban a nyersanyagok forrása - kókusz, és másodszor a tengeri kikötők közelében. A kókuszdió egész évben növekszik, és minőségi mennyiségű nyersanyagokat kínál nagy mennyiségben, minimális szállítási költséggel. A tengeri kikötők közelsége elkerüli a logisztika további költségeit is. A Carbonut aktívszén gyártásában a technológiai ciklus minden fázisa szigorúan ellenőrzött: ez magában foglalja a nyersanyag alapos kiválasztását, a fő paraméterek ellenőrzését minden köztes gyártási szakasz után, és a végleges, végtermék minőségellenőrzését a megállapított szabványoknak megfelelően. A Carbonut aktív szenet szinte világszerte exportálják, és az ár és a minőség kiváló kombinációja miatt nagy igény van.

dokumentáció

A dokumentáció megtekintéséhez szükség van az "Adobe Reader" programra. Ha nincs számítógépére telepítve az Adobe Reader, látogasson el az Adobe weboldalára: www.adobe.com, töltse le és telepítse a program legújabb verzióját (a program ingyenes). A telepítési folyamat egyszerű, és csak néhány percig tart, ez a program hasznos lesz a jövőben.

Ha Moszkvában szeretné megvásárolni az Aktívszenet, Moszkva régióban, Mytischi, Szentpétervár - lépjen kapcsolatba a vállalat vezetőivel. Szállítás az Orosz Föderáció más régióira is.

Aktív szén képlet

Az aktív szén meghatározása és képlete

Az aktívszén nagy fajlagos felülete (500 és 1500 m² között van) a nagy méretű, különböző méretű pórusok miatt, aminek következtében nagy adszorpciós kapacitással rendelkezik.

Ábra. 1. Aktivált szén. Megjelenés.

Kémiai és aktív szén képlet

Az aktív szén forrásait figyelembe véve érvelhetjük, hogy ez a szén (C) kémiai elemének allotróp módosítása (az atom szerkezetét a 2. ábrán mutatjuk be). Ezen kívül szén is létezhet egyszerű anyagok, például gyémánt, grafit, koksz, korom, karbin, polikumulenrafén, fullerén, nanocsövek, nanoszálak, astralen stb.

Ábra. 2. A szénatom szerkezete.

Példák a problémamegoldásra

Keressük meg az elemek nitrogén, foszfor, hidrogén és oxigén megfelelő relatív atomtömegét (a DI Mendeleev Periódusos táblázatából vett relatív atomtömeg értékeit egész számokra kerekítjük).

Ar (N) = 14; Ar (P) = 31; Ar (H) = 14; Ar (O) = 16.

Hagyjuk, hogy a szervetlen anyag tömege 100 g legyen, majd az oxigén tömege m (O) = 48,48 g.

n (O) = 48,48 / 16 = 3,03 mol.

A probléma állapota szerint n (H) = n (O) × 2,25, azaz

n (H) = 3,03 × 2,25 = 6,82 mol.

Ezután a hidrogén tömege egyenlő:

m (H) = 6,82 × 1 = 6,82 g.

Keresse meg a vegyületet alkotó nitrogén- és foszforelemek teljes tömegét:

m (N + P) = manyag - m (O) - m (H);

m (N + P) = 100-48,5-6,82 = 44,68 g

Minden egyes elem tömegének megkeresésére egyenletet írunk le:

Egy egyenletrendszer kiépítése és megoldása:

14 × n (N) + 31 × n (P) = 44,68;

28 n (P) + 31n (P) = 44,68;

n (N) = 2 × 0,75 = 1,514 mol.

Az elemek százalékos aránya osztva a megfelelő relatív atomtömeggel. Így az összetett molekula atomjainak száma közötti arányokat találjuk:

x: y: z: k = n (O): n (N): n (P): m (H);

x: y: z: k = 3,03: 1,514: 0,757: 6,82;

x: y: z: k = 4: 2: 1: 9.

Tehát a legegyszerűbb összetett képlet az O4N2PH9.

Az anyag molekuláris képlete tartalmazhat kettős, háromszorosított stb. atomok száma. Annak érdekében, hogy az anyag molekuláris képlete megegyezzen a legegyszerűbbével, számítsuk ki a móltömeget:

Az aktív szénre vonatkozó utasítások: adagolási módok és adagolás

Az aktív szén egy adszorbeáló gyógyszer, amely segít megszabadítani a káros anyagok testét. Faszénen alapul, amelyet aktiválásukhoz speciális vegyülettel kezelnek. Az aktív szén kémiai képlete C (szén). Mivel eredete természetes, a gyógyszer gyakorlatilag nincs ellenjavallata. Kivételt képeznek az emésztőrendszer betegségei az akut formában vagy allergiás reakciókban.

A hatóanyag hatóköre

A gyógyszer a fekete-fehér tabletták formájában kapható. Az aktívszén használata a test különböző mérgezései esetében van feltüntetve, például:

  • ha elavult ételeket mérgezünk;
  • bizonyos gyógyszerek túladagolása;
  • az emésztőrendszer betegségeinek vírusos vagy fertőző jellegével;
  • a kolera és a gastritis kezelésében;
  • gyomorégés és enzimhiány.

Alkalmazható minden olyan betegségre, amely hasmenést és hányást okoz, hogy megállítsa ezt az állapotot. Hasznos lesz a szenet is alkoholfogyasztás előtt vagy után, valamint a fogyás előtt.

A lányok alkalmazkodtak a kozmetikai célokra, például a fekete pontok maszkjainak és cserjéseként. És még a kábítószer használata a hazai szférában is teljesen lehetséges. A feltűnő példa a gázmaszk.

Adagolás kiszámítása

A legegyszerűbb módja a gyógyszer adagjának kiszámítása az utasítások szerint. A 10-el osztott személy testtömege, az eredmény azt mutatja, hogy hány tablettát lehet egyszerre bevenni.

A székletbetegségek vagy allergiák esetén az aktív szénnek napi egy adagja 6 tabletta, három adagra osztva, vagy egyszerre 200 mg. A maximális kezelési idő 2 hét. Akkor szünetet kell tennie, ami után újra elkezdhető a gyógyszer bevétele. A szenet hosszú ideig óvatosan kell használni. Ez azzal fenyeget, hogy kiüríti a hasznos elemeket a testből, és akut avitaminosist és még a szív-érrendszer komplikációit is okozhatja.

A veszélyes anyagok emésztőrendszerébe való behatolás vagy akut mérgezés esetén a szakértők először a gyomor mosását a gyógyszeren alapuló oldat segítségével javasolják. Forralott vízzel hígítjuk 2:10 arányban. Miután szükséges, a hatóanyagot a nap folyamán legfeljebb 150 tabletta mennyiségben kell alkalmazni. A fogadás megkönnyítése érdekében kis mennyiségű vízben oldódik. Vegyük a gyógyszert a táplálék felszívódása közötti négyórás szünetben, és az étkezés után és az étkezés előtt, vagyis 2 óra alatt kell eljutni.

Gyermekkori terápia

Mivel a termék természetes összetételű, a gyermekeknek még a csecsemőkorban is lehet aktívszenet adni. Segít megszabadulni a kolikától és a gázképződéstől, ezáltal megszüntetve a gyermek fájdalmát. A gyermeket a gyomor-bélrendszerben mérgezésre és egyéb rendellenességekre mutatják be.

A legfőbb dolog, amit a szülőknek tudniuk kell, milyen dózisnak tekinthető helyesnek. Végül is, a kezelés legfontosabb elve az, hogy nem ártunk. A dózist egy kis személy súlya is kiszámítja - 10 kg súly esetén a gyógyszer mennyisége 50 mg. Ezenkívül a napi adag három adagra oszlik. Súlyos mérgezéssel növelheti a gyógyszer mennyiségét naponta 150 milligrammig vagy hasonló koncentrációjú oldattal. A gyermekek 2 órával az étkezés előtt vagy után kapnak gyógyszert.

Kábítószer tulajdonságai

Felületének köszönhetően, amely porózus szerkezetű, a szerszám jól megfogja és tartja a toxinokat és a káros anyagokat, és megakadályozza azok felszívódását a gyomor falába. Semlegesítő hatású lehet bizonyos típusú mérgek esetében, például az etil-alkoholban vagy az élelmiszerekben.

Ő is megszabadíthatja a testet az egészségtelen ételek elvitelének következményeiről és tisztítja a testet, mielőtt új élelmiszerrendszert helyezne. Ezért gyakran használják a fogyás előtt, és felkészülnek az egészséges életmódra. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a szenet ellenőrizhetetlenül kell használni. Ez a tápanyagok és nyomelemek kimosódásához vezethet, amelyek a test megfelelő működéséhez szükségesek.

A gyomorhurutban enyhíti a gyomor falainak irritációját, megelőzve a betegség terjedését. Az allergiás bőrkiütés pedig csökkenti a reakciók időbeli megnyilvánulásait.

Kozmetikai felhasználás

Az aktív szénen alapuló maszkok használata sok problémával segít megbirkózni. A legismertebb recept a fekete pöttyök maszkfilmje. De ez nem az egyetlen hiba, amely a gyógyszer segítségével kiküszöbölhető. Jó értelme az eszközt használni, ha:

  • arcbőr fáradtnak tűnik;
  • a pórusok és a kiütések szennyeződnek;
  • a pigment foltok és a szeplők zavarják;
  • egy nő gyakran nem elég alvás, és stresszes helyzetekben van.

Mivel a maszkfilm, amelyet a fentiekben ismertettünk, népszerű, érdemes megemlíteni a receptjét. A főzéshez szüksége lesz:

  • zúzott szén - 1 evőkanál;
  • zselatin - 1, 5 evőkanál. l.;
  • egy főzet a vonat - 4 evőkanál. l.

A zselatint hideg főzéssel öntjük és keverjük. Ezután tegyen egy mikrohullámú sütőt 1 percig, majd az eltört tabletta elalszik. A keveréket több rétegben alkalmazzuk a bőrre, minden egyes következő réteget az előző anyag teljes szárítása után alkalmazunk. 10 percig ellenáll a maszknak, majd távolítsa el a filmet. Miután az arcot meg kell törölni egy fagyasztott kamilla kamrával.

Használat előtt el kell távolítania a kozmetikumokat a bőrtől, és gőzölnie kell. Ehhez forraljunk egy edényt vizet, hozzáadva kamillát és egy sztringet. Ezután vegye ki a hőből és öntsön egy tálba. Egy kis időt kell töltenie a tál fölé támaszkodva, és törölközővel kell lefednie magát. 15 perc elegendő.

Az elhalványult bőr megtakarításához kipróbálhat egy maszkot agyag és mustárporral. Tartalmazza:

  • aktívszén - 1 tabletta;
  • fehér agyag - 3 evőkanál;
  • teafa olaj - 10 ml;
  • mustárpor - 1 csipet.

A pirulát dörzsölték, az olajat enyhén felmelegíti, majd az összetevőket összekeverik. Közvetlenül a csipetnyi mustárpor hozzáadása előtt a keveréket hozzáadjuk. A bőrön legfeljebb 20 percig tartanak, majd leöblítenek és 3 éves aloe-lé alkalmazzák. Az eszközt 12 eljárás során alkalmazzák, amely 1,5 hónapig tart. Az összetétel miatt az arca fiatalabbnak tűnik, a bőr felborul és ragyog. A hatás akár 4 hónapig tart.

Az aktivált szén valóban univerzális és olcsó eszköz lehet. Néhány kézműves megtalálta a módját, hogy a belföldi problémák megoldására használja. De mégis fő minősége az, hogy képes az egészségügyi problémákra.

Mi a szén? Mi a szén kémiai képlete

Valójában ez a kérdés nem teljesen helyes. A szén nem anyag, különböző anyagok keveréke. Az egész készletük, így lehetetlen teljes mértékben meghatározni a szén összetételét. Ezért ebben a cikkben a szén kémiai képlete alatt inkább az elemi összetételét és néhány más tulajdonságát értjük.

De mit tanulhatunk az anyag állapotáról? A magas hőmérséklet és nyomás következtében sok évig a növények maradványaiból keletkezik a szén. És mivel a növények szerves természetűek, a szén összetételében a szerves anyag érvényesül.

A szén korától és más származási körülményeitől függően több típusra oszlik. Az egyes fajokat elemi összetétele, a szennyeződések jelenléte és más fontos jellemzők jellemzik.

Barna szén

Ez a legfiatalabb szén. Még növényi fa szerkezete is van. Közvetlenül a tőzegből 1 kilométeres mélységben keletkezik.

Ez a fajta szén eléggé nagy mennyiségű nedvességet tartalmaz: 20-40%. Levegővel érintkezve elpárolog, és a szén őrlik. Ezután megvitatjuk ennek a száraz maradéknak a kémiai összetételét. A barnaszénben a szervetlen szennyeződések mennyisége is nagy, és 20-45%. Mivel ezek a szennyeződések szilícium-dioxid, alumínium-oxidok, kalcium és vas. Tartalmazhat alkálifém-oxidokat is.

Sok ilyen szén és illékony szerves és szervetlen anyagok. Az ilyen típusú szén tömegének akár a fele is lehet. A szervetlen és illékony anyagokkal mért elemi összetétel a következő:

  • Szén 50-75%.
  • Oxigén 26-37%.
  • Hidrogén 3-5%.
  • Nitrogén 0-2%.
  • Kén 0,5-3%.

szén

Az ilyen típusú szén kialakulása a barna után a következő. Fekete vagy szürke-fekete színű, valamint gyanta, néha fémes csillogás.

A szén nedvességtartalma lényegesen kisebb, mint a barna: csak 1-12%. Az illékony anyagok tartalma a szénben az extrakció helyétől függően nagymértékben változik. Ez minimális lehet (2% -ról), de elérheti a barnaszénhez hasonló értékeket (akár 48%). Az elemi összetétel a következő:

  • Szén 75-92%.
  • Hidrogén 2,5-5,7%.
  • Oxigén 1,5-15%.
  • Nitrogén 2,7% -ra.
  • Kén 0-4%.

Ebből arra lehet következtetni, hogy a szénszén kémiai képlete nagyobb számú szénből áll, mint barna. Ez a fajta szén jobb üzemanyag.

antracit

Az antracit a fosszilis szén legrégebbi formája. Sötét fekete színű, jellegzetes fémes csillogása jellemzi. Ez a legjobb szén az égés során kibocsátott hőmennyiség miatt.

A nedvesség és az illékony anyag mennyisége nagyon kicsi. Körülbelül 5-7% minden indikátor esetében. Az elemi összetételt rendkívül magas szén-dioxid-tartalom jellemzi:

  • A szén több mint 90%.
  • 1-3% hidrogén.
  • Oxigén 1-1,5%.
  • Nitrogén 1-1,5%.
  • A kén maximum 0,8%.

Több szén található csak grafitban, amely az antracit koalifikációjának további lépése.

faszén

Ez a fajta szén nem fosszilis, ezért összetételének néhány jellemzője van. A száraz faanyag 450-500 ° C-os hőmérsékletre történő felmelegítésével, levegővel való hozzáférés nélkül keletkezik. Ezt a folyamatot pirolízisnek nevezik. Ennek során számos anyag keletkezik a fa: metanol, aceton, ecetsav és mások által, majd ezután szénvé válik. Egyébként a fa égése is pirolízis, de a levegőben lévő oxigén jelenléte miatt a kibocsátott gázok meggyulladnak. Ez okozza a lángok jelenlétét az égés során.

A fa nem homogén, sok pórus és kapilláris van. Hasonló struktúrát részben megőrzi az abból származó szén. Ezért jó adszorpciós kapacitással rendelkezik, és aktív szénnel együtt használják.

Az ilyen típusú szén nedvessége nagyon kicsi (kb. 3%), de a hosszú távú tárolás során a levegő nedvességét elnyeli, és a víz aránya 7-15% -ra emelkedik. A szervetlen szennyeződések és illékony anyagok tartalmát az állami szabványok szabályozzák, és nem haladhatják meg a 3% -ot és 20% -ot. Az elemi összetétel a termelési technológiától függ, és megközelítőleg így néz ki:

  • Szén 80-92%.
  • Oxigén 5-15%.
  • Hidrogén 4-5%.
  • nitrogén

A szénszén kémiai képlete azt mutatja, hogy a széntartalom közel van a kőhöz, de ezenkívül csak kis mennyiségű elemet tartalmaz, amelyek nem szükségesek az égéshez (kén és nitrogén).

Aktivált szén

Az aktív szén egy olyan fajta szén, amelynek nagy fajlagos felülete van a pórusoknak, ami miatt még nagyobb adszorpciós kapacitással rendelkezik, mint a faszén. A termelés nyersanyagaként fa- és kőszenet, valamint kókuszhéjat használnak. A kiindulási anyagot aktiválási eljárásnak vetjük alá. Ennek lényege, hogy magas hőmérsékleten, elektrolit oldatokkal vagy vízgőzzel nyissa ki a blokkolt pórusokat.

Az aktiválási folyamat során csak az anyag szerkezete változik, ezért az aktív szén kémiai képlete megegyezik a nyersanyag összetételével, amelyből készült. Az aktív szén nedvességtartalma a pórusok fajlagos felületétől függ, és általában kevesebb, mint 12%.