Karbon aktif

Nutrisi

Harga di apotek online:

Karbon aktif adalah obat detoksifikasi, adsorben. Ini adalah enterosorben yang paling mudah diakses, yang digunakan untuk membersihkan tubuh dari alergen, racun, racun. Arang aktif banyak digunakan untuk menurunkan berat badan sebagai bantuan, serta dalam pengobatan penyakit usus dan kulit.

Komposisi dan bentuk pelepasan Karbon aktif

Bahan aktif utama adalah batubara yang berasal dari tumbuhan atau hewan, dengan perlakuan khusus. Ini diproduksi dalam bentuk tablet 0,25 dan 0,5 g Kemasan berisi 10 tablet.

Analoginya Karbon Aktif

Obat-obatan berikut memiliki efek yang serupa:

  • Karbaktin;
  • Carbopect;
  • Karbosorb;
  • Lopedium;
  • Magnesium peroksida;
  • Microsorb-P;
  • Sorbex;
  • Stoperan;
  • Ultra-Adsorb;
  • Buah ceri burung.

Tindakan farmakologis karbon aktif

Karbon aktif adalah obat penyerap, detoksifikasi, antidiare dengan aktivitas permukaan yang tinggi, karena zat yang energi permukaannya lebih rendah terikat tanpa mengubah sifat kimianya..

Sorb batubara sejumlah senyawa:

  • Alkaloid;
  • Barbiturat;
  • Gas;
  • Glikosida;
  • Salisilat;
  • Garam logam berat;
  • Racun.

Di bawah aksi Karbon aktif, penyerapannya di saluran gastrointestinal menurun dan ekskresinya dari tubuh dengan tinja disederhanakan.

Sebagai penyerap, karbon aktif dalam hemoperfusi. Adsorpsi yang lemah terhadap asam dan basa, termasuk garam besi, sianida, malation, metanol, etilen glikol. Tidak mengiritasi selaput lendir, dan dalam kasus aplikasi topikal Karbon aktif mempercepat penyembuhan bisul.

Untuk mencapai efek maksimal, dianjurkan untuk meminum tablet dalam beberapa jam pertama atau segera setelah keracunan..

Dalam pengobatan keracunan, kelebihan batubara dibuat di perut (sebelum mencucinya), serta di usus (setelah mencuci perut).

Dosis tinggi diperlukan jika ada massa makanan di saluran gastrointestinal: mereka diserap oleh batu bara, mengurangi aktivitasnya. Konsentrasi obat yang rendah menyebabkan desorpsi dan absorpsi zat terikat. Bilas lambung berulang dan pengangkatan arang aktif, menurut dokter, mencegah resorpsi zat yang dilepaskan.

Dalam kasus di mana keracunan dipicu oleh zat yang berperan dalam sirkulasi enterohepatik (glikosida jantung, indometasin, morfin atau opiat lainnya), tablet harus diminum selama beberapa hari..

Efektivitas khusus dari adsorben diamati pada hemoperfusi setelah keracunan akut dengan teofilin, glutetimida atau barbiturat..

Indikasi penggunaan karbon aktif

Karbon aktif diindikasikan untuk penyakit berikut:

  • Dispepsia;
  • Perut kembung dan proses pembusukan dan fermentasi lainnya di usus;
  • Peningkatan keasaman dan hipersekresi jus lambung;
  • Diare;
  • Keracunan akut, termasuk glikosida, alkaloid, garam logam berat;
  • Toksisitas makanan;
  • Disentri;
  • Salmonellosis;
  • Penyakit luka bakar pada stadium toksemia dan septikotoksemia;
  • Gagal ginjal kronis;
  • Hepatitis virus kronis dan akut;
  • Sirosis hati;
  • Reaksi alergi;
  • Asma bronkial;
  • Dermatitis atopik.

Tablet juga diresepkan untuk mengurangi pembentukan gas di usus dalam persiapan pemeriksaan USG dan sinar-X.

Diperbolehkan menggunakan arang aktif untuk menurunkan berat badan sebagai bantuan setelah berkonsultasi dengan dokter dan memilih makanan yang memadai..

Kontraindikasi

Kontraindikasi penunjukan karbon aktif adalah:

  • Sensitivitas individu yang tinggi;
  • Ulkus peptik pada perut dan duodenum;
  • Kolitis ulserativa nonspesifik;
  • Pendarahan dari saluran gastrointestinal;
  • Atonia usus;
  • Asupan zat antitoksik secara bersamaan, yang tindakannya dimulai setelah penyerapan.

Metode penerapan karbon aktif

Menurut petunjuk, tablet atau suspensi berair dari karbon aktif diambil secara oral 1 jam sebelum makan dan obat lain. Untuk mendapatkan suspensi, jumlah obat yang dibutuhkan dicampur dalam 0,5 gelas air.

Dosis harian rata-rata untuk orang dewasa adalah 1-2 g, dan maksimum adalah 8 g. Perhitungan dosis untuk anak-anak didasarkan pada berat badan - 0,05 g / kg 3 kali sehari, tetapi tidak lebih dari 0,2 mg / kg sekaligus.

Pada penyakit akut, pengobatan berlangsung 3-5 hari, dan pada penyakit alergi atau kronis - hingga 2 minggu. Setelah 14 hari, terapi dapat diulangi sesuai anjuran dokter.

Dengan dispepsia atau perut kembung Arang aktif diminum 1-2 g 3-4 kali sehari selama 3-7 hari.

Suspensi digunakan untuk lavage lambung pada keracunan akut. Kemudian solusinya diminum pada 20-30 g.

Dengan peningkatan sekresi asam lambung, orang dewasa membutuhkan 10 g 3 kali sehari di antara waktu makan, anak di bawah 7 tahun - 5 g, dan anak 7-14 tahun - 7 g per dosis. Perjalanan pengobatan adalah 1-2 minggu.

Efek samping karbon aktif

Efek samping Karbon Aktif dapat berupa:

  • Sembelit;
  • Diare;
  • Dispepsia;
  • Kotoran hitam;
  • Emboli;
  • Pendarahan;
  • Hipoglikemia;
  • Hipokalsemia;
  • Hipotermia;
  • Darah rendah.

Penggunaan jangka panjang dapat menyebabkan gangguan penyerapan lemak, protein, kalsium, vitamin, hormon, nutrisi;

Interaksi obat

Arang aktif, menurut tinjauan, mengganggu penyerapan dan kemanjuran obat yang diminum secara bersamaan, dan juga mengurangi aktivitas zat yang bekerja di dalam perut, misalnya ipequana..

Kondisi penyimpanan

Karbon aktif, menurut petunjuknya, harus disimpan di tempat yang kering dan terpisah dari zat yang mengeluarkan uap atau gas ke atmosfer. Penyimpanan di lingkungan yang lembab dan di udara mengurangi kapasitas penyerapan obat.

Menemukan kesalahan dalam teks? Pilih dan tekan Ctrl + Enter.

Karbon aktif

Bahan baku dan komposisi kimia

Struktur

Produksi

Klasifikasi

Karakter utama

Area penggunaan

Regenerasi

Sejarah

Karbon aktif Karbonut

Dokumentasi

Bahan baku dan komposisi kimia

Karbon aktif (atau aktif) (dari Lat.carbo activatus) adalah adsorben - zat dengan struktur berpori yang sangat berkembang, yang diperoleh dari berbagai bahan organik yang mengandung karbon, seperti arang, kokas batubara, kokas minyak bumi, tempurung kelapa, kenari, lubang aprikot, zaitun dan tanaman buah lainnya. Kualitas pembersihan dan masa pakai terbaik adalah karbon aktif (karbolen), terbuat dari batok kelapa, dan karena kekuatannya yang tinggi dapat diregenerasi berkali-kali..

Dari segi ilmu kimia, karbon aktif merupakan salah satu bentuk karbon dengan struktur tidak sempurna, praktis bebas dari pengotor. Karbon aktif adalah 87-97% berat karbon, juga dapat mengandung hidrogen, oksigen, nitrogen, belerang, dan zat lainnya. Dari segi komposisi kimianya, karbon aktif mirip dengan grafit, bahan yang digunakan termasuk pada pensil biasa. Karbon aktif, berlian, grafit - ini semua adalah bentuk karbon berbeda yang praktis bebas dari kotoran. Berdasarkan karakteristik strukturalnya, karbon aktif termasuk dalam kelompok varietas karbon mikrokristalin - ini adalah kristalit grafit yang terdiri dari bidang sepanjang 2-3 nm, yang pada gilirannya dibentuk oleh cincin heksagonal. Namun, orientasi bidang kisi individu terhadap satu sama lain, tipikal grafit, dilanggar pada batubara aktif - lapisannya bergeser secara acak dan tidak bertepatan dengan arah tegak lurus bidangnya. Selain kristalit grafit, karbon aktif mengandung satu hingga dua pertiga karbon amorf; bersama dengan ini, heteroatom hadir. Massa yang tidak homogen, terdiri dari grafit dan kristalit karbon amorf, menentukan struktur berpori khas dari karbon aktif, serta sifat adsorpsi dan fisikomekaniknya. Adanya oksigen yang terikat secara kimiawi dalam struktur karbon aktif, yang membentuk senyawa kimia permukaan yang bersifat basa atau asam, secara signifikan mempengaruhi sifat adsorpsinya. Kadar abu karbon aktif bisa 1-15%, terkadang de-ashized 0,1-0,2%.

Struktur

Karbon aktif memiliki pori-pori dalam jumlah besar dan karena itu memiliki permukaan yang sangat besar, akibatnya karbon aktif memiliki daya serap yang tinggi (1 g karbon aktif, bergantung pada teknologi pembuatannya, memiliki permukaan 500 hingga 1500 m 2). Tingkat porositas yang tinggi inilah yang membuat karbon aktif "aktif". Peningkatan porositas karbon aktif terjadi selama perlakuan khusus - aktivasi, yang secara signifikan meningkatkan permukaan adsorben.

Dalam karbon aktif, ada pori-pori makro, meso dan mikro. Bergantung pada ukuran molekul yang akan tertahan di permukaan batubara, batubara dengan rasio ukuran pori yang berbeda harus diproduksi. Pori-pori dalam karbon aktif diklasifikasikan menurut dimensi liniernya - X (lebar setengah - untuk model pori celah, radius - untuk silinder atau bola):

  • X 100-200 nm - makropori.

Untuk adsorpsi dalam mikropori (volume spesifik 0,2-0,6 cm3 / g dan 800-1000 m 2 / g), yang ukurannya sebanding dengan molekul yang teradsorpsi, mekanisme pengisian volumetrik terutama bersifat karakteristik. Adsorpsi terjadi serupa di supermikropori (volume spesifik 0,15-0,2 cm 3 / g) - daerah perantara antara pori mikro dan mesopori. Di wilayah ini, sifat-sifat mikropori secara bertahap merosot, sifat-sifat mesopori muncul. Mekanisme adsorpsi di mesopori terdiri dari pembentukan sekuensial lapisan adsorpsi (adsorpsi polimolekuler), yang diakhiri dengan pengisian pori-pori melalui mekanisme kondensasi kapiler. Untuk karbon aktif biasa, volume spesifik mesopori adalah 0,02-0,10 cm 3 / g, permukaan spesifiknya adalah 20-70 m 2 / g; Namun, untuk beberapa karbon aktif (misalnya, yang mengklarifikasi), indikator ini masing-masing dapat mencapai 0,7 cm 3 / g dan 200-450 m 2 / g. Makropori (volume dan permukaan spesifik, masing-masing, 0,2-0,8 cm 3 / g dan 0,5-2,0 m 2 / g) berfungsi sebagai saluran transportasi yang memasok molekul zat yang diserap ke ruang adsorpsi butiran karbon aktif. Mikro dan mesopori membentuk bagian terbesar dari permukaan karbon aktif, masing-masing memberikan kontribusi terbesar pada sifat adsorpsinya. Mikropori sangat cocok untuk adsorpsi molekul kecil dan mesopori sangat cocok untuk adsorpsi molekul organik yang lebih besar. Pengaruh yang menentukan pada struktur pori karbon aktif diberikan oleh bahan baku dari mana karbon tersebut diperoleh. Karbon aktif berdasarkan tempurung kelapa dicirikan oleh proporsi pori mikro yang lebih besar, dan karbon aktif berdasarkan batubara - proporsi mesopori yang lebih besar. Sebagian besar pori makro merupakan karakteristik karbon aktif berbasis kayu. Dalam karbon aktif, biasanya, semua jenis pori ada, dan kurva diferensial distribusi volumenya berdasarkan ukuran memiliki maksimal 2-3. Bergantung pada tingkat perkembangan supermikropori, karbon aktif dibedakan dengan distribusi yang sempit (pori-pori ini praktis tidak ada) dan lebar (berkembang secara signifikan).

Dalam pori-pori karbon aktif, terdapat tarikan antarmolekul, yang mengarah pada munculnya gaya adsorpsi (gaya van der Waals), yang menurut sifatnya mirip dengan gaya gravitasi, dengan satu-satunya perbedaan adalah gaya bekerja pada molekul dan bukan pada tingkat astronomi. Gaya-gaya ini menyebabkan reaksi seperti pengendapan di mana zat yang teradsorpsi dapat dikeluarkan dari aliran air atau gas. Molekul dari polutan yang dihilangkan dipertahankan di permukaan karbon aktif dengan gaya antarmolekul van der Waals. Jadi, karbon aktif menghilangkan kontaminan dari zat yang akan dimurnikan (sebaliknya, dari perubahan warna, ketika molekul pengotor berwarna tidak dihilangkan, tetapi diubah secara kimiawi menjadi molekul tak berwarna). Reaksi kimia juga dapat terjadi antara zat yang teradsorpsi dan permukaan karbon aktif. Proses ini disebut adsorpsi kimia atau kemisorpsi, tetapi pada dasarnya proses adsorpsi fisik terjadi ketika karbon aktif dan zat yang teradsorpsi berinteraksi. Chemisorpsi banyak digunakan dalam industri untuk pemurnian gas, degassing, pemisahan logam, serta dalam penelitian ilmiah. Adsorpsi fisik bersifat reversibel, yaitu zat yang teradsorpsi dapat dipisahkan dari permukaan dan dikembalikan ke keadaan semula dalam kondisi tertentu. Selama kemisorpsi, zat yang teradsorpsi terikat ke permukaan melalui ikatan kimia, mengubah sifat kimianya. Chemisorpsi tidak dapat dibalik.

Beberapa zat teradsorpsi lemah pada permukaan karbon aktif konvensional. Zat-zat ini termasuk amonia, sulfur dioksida, uap merkuri, hidrogen sulfida, formaldehida, klorin dan hidrogen sianida. Untuk menghilangkan zat tersebut secara efektif, karbon aktif diresapi dengan reagen kimia khusus digunakan. Karbon aktif yang diresapi digunakan di area khusus pemurnian udara dan air, di respirator, untuk keperluan militer, di industri nuklir, dll..

Produksi

Untuk produksi karbon aktif, tungku dari berbagai jenis dan desain digunakan. Yang paling luas adalah: tungku putar multi rak, poros, horizontal dan vertikal, serta reaktor unggun terfluidisasi. Sifat utama karbon aktif dan, pertama-tama, struktur berpori ditentukan oleh jenis bahan baku yang mengandung karbon awal dan metode pemrosesannya. Pertama, bahan mentah yang mengandung karbon dihancurkan menjadi ukuran partikel 3-5 cm, kemudian dilakukan karbonisasi (pirolisis) - ditembakkan pada suhu tinggi dalam atmosfer lembam tanpa akses udara untuk menghilangkan zat volatil. Pada tahap karbonisasi, kerangka karbon aktif masa depan terbentuk - porositas dan kekuatan primer.

Namun, batubara berkarbonisasi (karbonisasi) yang diperoleh memiliki sifat adsorpsi yang buruk, karena ukuran pori-porinya kecil dan luas permukaan bagian dalamnya sangat kecil. Oleh karena itu, karbonisasi mengalami aktivasi untuk mendapatkan struktur pori yang spesifik dan meningkatkan sifat adsorpsi. Inti dari proses aktivasi terdiri dari membuka pori-pori dalam keadaan tertutup bahan karbon. Ini dilakukan baik secara termokimia: bahan sebelumnya diresapi dengan larutan seng klorida ZnCl2, kalium karbonat K.2BERSAMA3 atau beberapa senyawa lain dan dipanaskan hingga 400-600 ° C tanpa akses udara, atau, cara perawatan yang paling umum, dengan uap super panas atau karbon dioksida CO2 atau campurannya pada suhu 700-900 ° C di bawah kondisi yang dikontrol dengan ketat. Aktivasi uap adalah oksidasi produk berkarbonisasi menjadi produk gas sesuai dengan reaksi - C + H.2O -> CO + H2; atau dengan uap air berlebih - C + 2H2O -> CO2+2H2. Telah diterima secara luas bahwa sejumlah kecil udara dimasukkan ke dalam peralatan untuk aktivasi secara bersamaan dengan steam jenuh. Sebagian dari batubara terbakar dan suhu yang dibutuhkan tercapai di ruang reaksi. Keluaran karbon aktif dalam versi proses ini sangat berkurang. Karbon aktif juga diperoleh dengan dekomposisi termal dari polimer sintetik (misalnya, polivinilidena klorida).

Aktivasi dengan uap air memungkinkan produksi batubara dengan luas permukaan internal hingga 1500 m2 per gram batubara. Berkat luas permukaan yang sangat besar ini, karbon aktif merupakan adsorben yang sangat baik. Namun, tidak semua area ini dapat tersedia untuk adsorpsi, karena molekul besar zat yang teradsorpsi tidak dapat menembus pori-pori kecil. Dalam proses aktivasi, porositas yang diperlukan dan luas permukaan spesifik berkembang, terjadi penurunan massa padatan yang signifikan, yang disebut burnout..

Sebagai hasil dari aktivasi termokimia, karbon aktif berpori kasar terbentuk, yang digunakan untuk pemutihan. Sebagai hasil dari aktivasi uap, karbon aktif berpori halus terbentuk, yang digunakan untuk pembersihan.

Selanjutnya, karbon aktif didinginkan dan dilakukan penyortiran dan penyaringan awal, di mana lumpur disaring, kemudian, tergantung pada kebutuhan untuk mendapatkan parameter yang ditentukan, karbon aktif mengalami pemrosesan tambahan: pencucian dengan asam, impregnasi (impregnasi dengan berbagai bahan kimia), penggilingan dan pengeringan. Kemudian karbon aktif tersebut dikemas ke dalam kemasan industri: kantong atau kantong besar.

Klasifikasi

Karbon aktif diklasifikasikan menurut jenis bahan baku pembuatannya (batu bara, kayu, kelapa, dll.), Menurut metode aktivasi (termokimia dan uap), menurut tujuannya (gas, pemulihan, klarifikasi, dan pembawa batu bara katalis kimia), serta dalam bentuk rilis. Saat ini, karbon aktif sebagian besar diproduksi dalam bentuk berikut:

  • karbon aktif bubuk,
  • karbon aktif granular (hancur, partikel berbentuk tidak teratur),
  • karbon aktif yang dicetak,
  • karbon aktif yang diekstrusi (butiran silinder),
  • kain arang aktif.

Karbon aktif bubuk memiliki partikel kurang dari 0,1 mm (lebih dari 90% dari total komposisi). Batubara bubuk digunakan untuk pengolahan cairan industri, termasuk pengolahan air limbah rumah tangga dan industri. Setelah adsorpsi, batubara bubuk harus dipisahkan dari cairan untuk dimurnikan dengan penyaringan.

Karbon aktif granular dengan ukuran partikel mulai dari 0,1 hingga 5 mm (lebih dari 90% komposisi). Karbon aktif granular digunakan untuk pemurnian cairan, terutama untuk pemurnian air. Saat membersihkan cairan, karbon aktif ditempatkan di filter atau adsorbers. Karbon aktif dengan partikel yang lebih besar (2-5 mm) digunakan untuk membersihkan udara dan gas lainnya.

Karbon aktif berbentuk adalah karbon aktif yang berbentuk geometris yang bermacam-macam, tergantung pada aplikasinya (silinder, tablet, briket, dll). Arang cetak digunakan untuk memurnikan berbagai gas dan udara. Saat membersihkan gas, karbon aktif juga ditempatkan di filter atau adsorbers.

Batubara ekstrusi diproduksi dengan partikel dalam bentuk silinder dengan diameter 0,8 hingga 5 mm, biasanya, diresapi (diresapi) dengan bahan kimia khusus dan digunakan dalam katalisis..

Kain yang mengandung karbon tersedia dalam berbagai bentuk dan ukuran, paling sering digunakan untuk pemurnian gas dan udara, misalnya pada filter udara mobil.

Karakter utama

Ukuran granulometri (granulometri) - ukuran bagian utama butiran karbon aktif. Satuan ukuran: milimeter (mm), mesh USS (Amerika) dan mesh BSS (Inggris). Tabel ringkasan konversi ukuran partikel mesh USS - milimeter (mm) diberikan dalam file yang sesuai.

Massa jenis adalah massa bahan yang mengisi satuan volume di bawah beratnya sendiri. Satuan ukuran - gram per sentimeter kubik (g / cm 3).

Luas permukaan - luas permukaan benda padat relatif terhadap massanya. Satuan ukuran - meter persegi ke gram batubara (m 2 / g).

Kekerasan (atau kekuatan) - semua produsen dan konsumen karbon aktif menggunakan metode yang berbeda secara signifikan untuk menentukan kekuatan. Sebagian besar teknik didasarkan pada prinsip berikut: sampel karbon aktif mengalami tekanan mekanis, dan kekuatannya diukur dengan jumlah fraksi halus yang terbentuk selama penghancuran batubara atau penggilingan dengan ukuran rata-rata. Sebagai ukuran kekuatan, jumlah batubara yang tidak hancur diambil sebagai persentase (%).

Kelembaban adalah jumlah kelembaban dalam karbon aktif. Satuan pengukuran - persen (%).

Kandungan abu - jumlah abu (terkadang dianggap hanya larut dalam air) dalam karbon aktif. Satuan pengukuran - persen (%).

pH ekstrak berair - nilai pH larutan berair setelah mendidih sampel karbon aktif di dalamnya.

Tindakan protektif - mengukur waktu adsorpsi gas tertentu oleh batubara sebelum lewatnya konsentrasi gas minimum oleh lapisan karbon aktif. Tes ini diterapkan pada batubara yang digunakan untuk pemurnian udara. Paling sering, karbon aktif diuji untuk benzena atau karbon tetraklorida (alias karbon tetraklorida CCl4).

Adsorpsi STS (adsorpsi pada karbon tetraklorida) - karbon tetraklorida dilewatkan melalui volume karbon aktif, terjadi kejenuhan pada massa konstan, kemudian diperoleh jumlah uap yang terserap, mengacu pada sampel batubara dalam persentase (%).

Indeks yodium (adsorpsi yodium, bilangan yodium) - jumlah yodium dalam miligram yang dapat diserap oleh 1 gram karbon aktif, dalam bentuk bubuk dari larutan encer. Satuan pengukuran - mg / g.

Adsorpsi metilen biru adalah jumlah miligram biru metilen yang diserap oleh satu gram karbon aktif dari larutan air. Satuan pengukuran - mg / g.

Perubahan warna molase (nomor atau indeks molase, indikator molase) - jumlah karbon aktif dalam miligram yang diperlukan untuk klarifikasi 50% dari larutan molase standar.

Area penggunaan

Karbon aktif menyerap zat organik bermolekul tinggi dengan baik dengan struktur non-polar, misalnya: pelarut (hidrokarbon terklorinasi), pewarna, minyak, dll. Kemungkinan adsorpsi meningkat dengan berkurangnya kelarutan dalam air, dengan non-polaritas struktur yang lebih besar dan peningkatan berat molekul. Karbon aktif menyerap uap zat dengan titik didih yang relatif tinggi (misalnya, benzena C.6H.6), lebih buruk - senyawa volatil (misalnya, amonia NH3). Pada tekanan uap relatif hR/ Rkami kurang dari 0,10-0,25 (halR - tekanan kesetimbangan dari zat yang teradsorpsi, halkami - tekanan uap jenuh) karbon aktif menyerap uap air secara tidak signifikan. Namun, pada halR/ Rkami lebih dari 0,3-0,4, adsorpsi yang terlihat diamati, dan dalam kasus pR/ Rkami = 1 Hampir semua mikropori terisi uap air. Oleh karena itu, kehadirannya dapat mempersulit penyerapan zat target..

Karbon aktif banyak digunakan sebagai adsorben yang menyerap uap dari emisi gas (misalnya saat membersihkan udara dari karbon disulfida CS2), menangkap uap pelarut yang mudah menguap untuk tujuan pemulihannya, untuk pemurnian larutan berair (misalnya, sirup gula dan minuman beralkohol), air minum dan limbah, dalam masker gas, dalam teknologi vakum, misalnya, untuk membuat pompa serapan, dalam kromatografi adsorpsi gas, untuk mengisi peredam bau di lemari es, pemurnian darah, penyerapan zat berbahaya dari saluran pencernaan, dll. Karbon aktif juga dapat menjadi pembawa aditif katalitik dan katalis untuk polimerisasi. Untuk memberikan sifat katalitik pada karbon aktif, aditif khusus dimasukkan ke dalam makro dan mesopori.

Dengan perkembangan produksi industri karbon aktif, penggunaan produk ini terus meningkat. Saat ini, karbon aktif digunakan dalam banyak proses pemurnian air, industri makanan, dan proses teknologi kimia. Selain itu, pengolahan limbah gas dan air limbah terutama didasarkan pada adsorpsi oleh karbon aktif. Dan dengan perkembangan teknologi nuklir, karbon aktif merupakan adsorben utama gas radioaktif dan air limbah di pembangkit listrik tenaga nuklir. Pada abad ke-20, penggunaan karbon aktif muncul dalam proses medis yang kompleks, misalnya hemofiltrasi (pemurnian darah pada karbon aktif). Karbon aktif digunakan:

  • untuk pengolahan air (pemurnian air dari dioksin dan xenobiotik, karbonasi);
  • dalam industri makanan dalam produksi minuman beralkohol, minuman beralkohol rendah dan bir, klarifikasi anggur, dalam produksi filter rokok, pemurnian karbon dioksida dalam produksi minuman berkarbonasi, pemurnian larutan pati, sirup gula, glukosa dan xylitol, klarifikasi dan penghilang bau minyak dan lemak, dalam produksi lemon, susu dan asam lainnya;
  • di industri kimia, produksi dan pengolahan minyak dan gas untuk klarifikasi plasticizer, sebagai pembawa katalis, dalam produksi minyak mineral, reagen kimia dan cat dan pernis, dalam produksi karet, dalam produksi serat kimia, untuk pemurnian larutan amina, untuk pemulihan uap pelarut organik;
  • dalam kegiatan perlindungan lingkungan untuk pengolahan limbah industri, untuk likuidasi tumpahan minyak dan produk minyak, untuk membersihkan gas buang di instalasi pembakaran limbah, untuk membersihkan ventilasi emisi gas-udara;
  • di pertambangan dan industri metalurgi untuk pembuatan elektroda, untuk flotasi bijih mineral, untuk ekstraksi emas dari larutan dan pulp di industri pertambangan emas;
  • dalam industri bahan bakar dan energi untuk pemurnian kondensat uap dan air ketel;
  • dalam industri farmasi untuk larutan pembersih dalam pembuatan obat-obatan, dalam produksi tablet batubara, antibiotik, pengganti darah, tablet Allohol;
  • dalam pengobatan untuk membersihkan organisme hewan dan manusia dari racun, bakteri, saat membersihkan darah;
  • dalam produksi alat pelindung diri (masker gas, respirator, dll.);
  • di industri nuklir;
  • untuk pengolahan air di kolam renang dan akuarium.

Air diklasifikasikan sebagai air limbah, air tanah dan air minum. Ciri khas dari klasifikasi ini adalah konsentrasi polutan, yang dapat berupa pelarut, pestisida dan / atau hidrokarbon terhalogenasi seperti hidrokarbon terklorinasi. Kisaran konsentrasi berikut dibedakan, tergantung pada kelarutannya:

  • 10-350 g / liter untuk air minum,
  • 10-1000 g / liter untuk air tanah,
  • 10-2000 g / liter untuk air limbah.

Pengolahan air kolam tidak sesuai dengan klasifikasi ini karena yang kita bahas di sini adalah deklorinasi dan deozonasi daripada penghilangan polutan dengan adsorptif murni. Deklorinasi dan deozonasi diterapkan secara efektif dalam pengolahan air kolam renang dengan menggunakan karbon aktif dari tempurung kelapa, yang memiliki keunggulan permukaan adsorpsinya yang besar sehingga memiliki efek deklorinasi yang sangat baik dengan kepadatan tinggi. Kepadatan tinggi memungkinkan aliran balik tanpa membilas karbon aktif dari filter.

Karbon aktif granular digunakan dalam sistem adsorpsi stasioner stasioner. Air yang tercemar mengalir melalui lapisan karbon aktif permanen (terutama dari atas ke bawah). Agar sistem adsorpsi ini berfungsi dengan bebas, air harus bebas dari partikel padat. Ini dapat dijamin dengan perawatan awal yang tepat (misalnya, menggunakan filter pasir). Partikel yang masuk ke filter stasioner dapat dihilangkan dengan aliran berlawanan dari sistem adsorpsi.

Dalam banyak proses industri, gas berbahaya dilepaskan. Zat beracun ini tidak boleh dilepaskan ke udara. Zat beracun yang paling umum di udara adalah pelarut, yang diperlukan untuk produksi bahan untuk penggunaan sehari-hari. Untuk pemisahan pelarut (terutama hidrokarbon, seperti hidrokarbon terklorinasi), karbon aktif dapat berhasil digunakan karena sifatnya yang tahan air..

Pembersihan udara diklasifikasikan ke dalam pengendalian polusi udara dan pemulihan pelarut sesuai dengan jumlah dan konsentrasi polutan di udara. Pada konsentrasi tinggi, lebih murah untuk memulihkan pelarut dari karbon aktif (misalnya dengan uap). Tetapi jika zat beracun ada pada konsentrasi yang sangat rendah atau dalam campuran yang tidak dapat digunakan kembali, digunakan karbon aktif sekali pakai. Karbon aktif berbentuk digunakan dalam sistem adsorpsi stasioner. Jet ventilasi yang terkontaminasi melewati lapisan batu bara permanen dalam satu arah (terutama dari bawah ke atas).

Salah satu bidang utama penerapan karbon aktif yang diresapi adalah gas dan pemurnian udara. Udara yang tercemar akibat banyak proses teknis mengandung zat beracun yang tidak dapat dihilangkan seluruhnya dengan karbon aktif konvensional. Zat beracun ini, terutama zat polar anorganik atau tidak stabil, bisa sangat beracun bahkan pada konsentrasi rendah. Dalam hal ini, karbon aktif yang diresapi digunakan. Kadang-kadang dengan berbagai reaksi kimia perantara antara komponen polutan dan zat aktif dalam karbon aktif, polutan dapat sepenuhnya dihilangkan dari udara yang tercemar. Karbon aktif diresapi (diresapi) dengan perak (untuk pemurnian air minum), yodium (untuk pemurnian dari sulfur dioksida), sulfur (untuk pemurnian dari merkuri), alkali (untuk pemurnian dari asam dan gas gas - klorin, sulfur dioksida, nitrogen dioksida, dll. dll.), asam (untuk membersihkan dari gas alkali dan amonia).

Regenerasi

Karena adsorpsi adalah proses yang dapat dibalik dan tidak mengubah permukaan atau komposisi kimiawi karbon aktif, kontaminan dapat dihilangkan dari karbon aktif dengan desorpsi (pelepasan zat yang teradsorpsi). Gaya van der Waals, yang merupakan gaya penggerak utama dalam adsorpsi, melemah, sehingga tiga metode teknis digunakan untuk memastikan bahwa kontaminan dapat dihilangkan dari permukaan batubara:

  • Metode fluktuasi suhu: Pengaruh gaya Van der Waals berkurang dengan meningkatnya suhu. Suhu dinaikkan dengan aliran panas nitrogen atau peningkatan tekanan uap pada 110-160 ° C.
  • Metode ayunan tekanan: saat tekanan parsial berkurang, efek gaya Van der Waltz berkurang.
  • Ekstraksi - desorpsi dalam fase cair. Zat yang teradsorpsi dihilangkan secara kimiawi.

Semua metode ini memiliki kerugian, karena zat yang teradsorpsi tidak dapat sepenuhnya dihilangkan dari permukaan batubara. Sejumlah besar polutan tertinggal di pori-pori karbon aktif. Saat menggunakan regenerasi uap, 1/3 dari semua zat yang teradsorpsi masih tersisa di karbon aktif.

Regenerasi kimiawi dipahami sebagai perlakuan penyerap dengan pereaksi organik atau anorganik cair atau gas pada suhu yang biasanya tidak lebih tinggi dari 100 ° C. Sorben karbon dan non-karbon diregenerasi secara kimiawi. Sebagai hasil dari perlakuan ini, sorbat didesorbsi tidak berubah, atau produk interaksinya dengan agen regenerasi didesorbsi. Regenerasi kimiawi sering terjadi secara langsung pada peralatan adsorpsi. Kebanyakan metode pemulihan kimiawi sangat khusus untuk jenis sorbat tertentu..

Regenerasi termal suhu rendah adalah perlakuan penyerap dengan uap atau gas pada 100-400 ° C. Prosedur ini cukup sederhana dan dalam banyak kasus dilakukan langsung di adsorbers. Karena entalpi yang tinggi, uap paling sering digunakan untuk regenerasi termal suhu rendah. Aman dan tersedia dalam produksi.

Regenerasi kimiawi dan regenerasi termal suhu rendah tidak memberikan pemulihan lengkap karbon adsorpsi. Regenerasi termal adalah proses multistage yang sangat kompleks yang tidak hanya memengaruhi sorbat, tetapi juga sorben itu sendiri. Regenerasi termal dekat dengan teknologi untuk menghasilkan karbon aktif. Selama karbonisasi sorbat dari berbagai jenis pada batubara, sebagian besar pengotor terurai pada 200-350 ° C, dan pada 400 ° C, sekitar setengah dari total adsorbat biasanya dihancurkan. CO, CO2, CH4 - produk dekomposisi utama sorbat organik dilepaskan ketika dipanaskan hingga 350-600 ° C. Secara teori, biaya regenerasi tersebut adalah 50% dari biaya karbon aktif baru. Hal ini menunjukkan perlunya melanjutkan pencarian dan pengembangan metode baru yang sangat efektif untuk regenerasi sorben..

Reaktivasi - regenerasi lengkap karbon aktif dengan uap pada 600 ° C. Polutan dibakar pada suhu ini tanpa membakar batu bara. Hal ini dimungkinkan karena konsentrasi oksigen yang rendah dan adanya sejumlah besar uap. Uap air secara selektif bereaksi dengan organik teradsorpsi yang sangat reaktif dalam air pada suhu tinggi ini, menghasilkan pembakaran sempurna. Namun, pembakaran batubara yang minimal tidak dapat dihindari. Kerugian ini harus dikompensasikan dengan batubara baru. Setelah reaktivasi, sering terjadi bahwa karbon aktif menunjukkan permukaan intrinsik yang lebih besar dan reaktivitas yang lebih tinggi daripada karbon asli. Fakta-fakta ini disebabkan oleh pembentukan pori-pori tambahan dan kontaminan kokas dalam karbon aktif. Struktur pori juga berubah - terjadi peningkatan. Reaktivasi dilakukan dalam oven reaktivasi. Ada tiga jenis kiln: tanur aliran gas putar, poros dan variabel. Tungku aliran gas variabel memiliki keunggulan kehilangan pembakaran dan gesekan yang rendah. Karbon aktif dibebankan ke aliran udara dan gas pembakaran dapat dibawa ke atas melalui perapian. Karbon aktif sebagian dibuat menjadi fluida oleh aliran gas yang intens. Gas juga mengangkut produk pembakaran selama reaktivasi dari karbon aktif ke afterburner. Udara ditambahkan ke afterburner sehingga gas yang tadinya tidak tersulut sempurna sekarang dapat dibakar. Suhu naik sekitar 1200 ° C. Setelah pembakaran, gas mengalir ke mesin pencuci gas di mana gas didinginkan hingga suhu antara 50-100 ° C dengan cara didinginkan dengan air dan udara. Di ruang ini, asam klorida, yang dibentuk oleh klorohidrokarbon yang teradsorpsi dari karbon aktif yang dimurnikan, dinetralkan dengan natrium hidroksida. Tidak ada gas beracun (seperti dioksin dan furan) yang terbentuk karena suhu tinggi dan pendinginan cepat.

Sejarah

Penyebutan sejarah paling awal tentang penggunaan batu bara berasal dari India Kuno, di mana kitab suci Sanskerta mengatakan bahwa air minum pertama-tama harus melewati batu bara, disimpan di bejana tembaga dan terkena sinar matahari..

Sifat unik dan menguntungkan dari batu bara juga dikenal di Mesir Kuno, di mana arang digunakan untuk tujuan pengobatan sejak 1500 SM. eh.

Bangsa Romawi kuno juga menggunakan batu bara untuk memurnikan air minum, bir, dan anggur..

Pada akhir abad ke-18, para ilmuwan mengetahui bahwa karbolen mampu menyerap berbagai gas, uap, dan zat terlarut. Dalam kehidupan sehari-hari, orang mengamati: jika, ketika air mendidih, sedikit arang dibuang ke dalam panci tempat makan malam dimasak sebelumnya, maka rasa dan bau makanan hilang. Seiring waktu, karbon aktif mulai digunakan untuk pemurnian gula, untuk menangkap bensin dalam gas alam, untuk mewarnai kain, penyamakan kulit..

Pada 1773, kimiawan Jerman Karl Scheele melaporkan adsorpsi gas pada arang. Belakangan diketahui bahwa arang juga dapat mengubah warna cairan..

Pada 1785, apoteker St. Petersburg T.E. Lovitz, yang kemudian menjadi akademisi, pertama-tama menarik perhatian pada kemampuan karbon aktif untuk memurnikan alkohol. Sebagai hasil dari percobaan berulang-ulang, dia menemukan bahwa bahkan mengocok anggur dengan bubuk arang memungkinkan Anda mendapatkan minuman yang lebih bersih dan berkualitas lebih tinggi..

Pada 1794, arang pertama kali digunakan di pabrik gula Inggris.

Pada 1808, arang pertama kali digunakan di Prancis untuk mengklarifikasi sirup gula..

Pada tahun 1811, kemampuan pemutihan arang tulang ditemukan saat menyiapkan krim sepatu bot hitam..

Pada tahun 1830, seorang apoteker, melakukan percobaan pada dirinya sendiri, mengambil satu gram strychnine di dalamnya dan tetap hidup, karena pada saat yang sama ia menelan 15 gram karbon aktif, yang menyerap racun kuat ini..

Pada tahun 1915, masker gas karbon penyaringan pertama di dunia ditemukan di Rusia oleh ilmuwan Rusia Nikolai Dmitrievich Zelinsky. Pada tahun 1916 ia diadopsi oleh tentara Entente. Karbon aktif merupakan bahan penyerap utama di dalamnya..

Produksi industri karbon aktif dimulai pada awal abad ke-20. Pada tahun 1909, batch pertama bubuk karbon aktif diproduksi di Eropa.

Selama Perang Dunia I, karbon aktif dari batok kelapa pertama kali digunakan sebagai adsorben pada masker gas.

Saat ini, karbon aktif adalah salah satu bahan filter terbaik.

Karbon aktif Karbonut

Sistem Kimia menawarkan berbagai macam karbon aktif Carbonut yang telah terbukti dalam berbagai proses dan industri teknologi:

  • Carbonut WT untuk pemurnian cairan dan air (tanah, limbah dan air minum, serta untuk pengolahan air),
  • Carbonut VP untuk membersihkan berbagai gas dan udara,
  • Carbonut GC untuk pemulihan emas dan logam lainnya dari larutan dan slurry di industri pertambangan,
  • Carbonut CF untuk filter rokok.

Karbon aktif karbonut diproduksi secara eksklusif dari batok kelapa, karena karbon aktif kelapa memiliki kualitas pembersihan terbaik dan kapasitas penyerapan tertinggi (karena adanya lebih banyak pori dan, karenanya, luas permukaan yang lebih besar), masa pakai terpanjang (karena kekerasan tinggi dan kemungkinan regenerasi ganda), kurangnya desorpsi zat yang diserap dan kadar abu yang rendah.

Karbon aktif Karbonut telah diproduksi sejak 1995 di India dengan peralatan otomatis dan berteknologi tinggi. Lokasi produksi penting secara strategis, pertama dekat dengan sumber bahan baku - kelapa, dan kedua, dekat dengan pelabuhan. Kelapa tumbuh sepanjang tahun, menyediakan sumber bahan baku berkualitas dalam jumlah besar tanpa gangguan, dengan biaya pengiriman minimal. Kedekatan pelabuhan juga menghindari biaya logistik tambahan. Semua tahapan siklus teknologi dalam produksi karbon aktif Carbonut dikontrol secara ketat: ini adalah pemilihan bahan baku input yang cermat, kontrol parameter utama setelah setiap tahap produksi antara, serta kontrol kualitas produk akhir dan akhir sesuai dengan standar yang ditetapkan. Karbon aktif Karbonut diekspor hampir ke seluruh dunia dan karena kombinasi harga dan kualitas yang sangat baik sangat diminati.

Dokumentasi

Anda membutuhkan Adobe Reader untuk melihat dokumentasi. Jika Anda belum menginstal Adobe Reader di komputer Anda, kunjungi situs web Adobe www.adobe.com, unduh dan instal versi terbaru dari program ini (program ini gratis). Proses instalasinya sederhana dan hanya membutuhkan waktu beberapa menit, program ini akan berguna bagi Anda di masa mendatang..

Jika Anda ingin membeli Karbon aktif di Moskow, wilayah Moskow, Mytishchi, St. Petersburg - silakan hubungi manajer perusahaan. Pengiriman ke wilayah lain Federasi Rusia juga dilakukan.