Holzkohle

Die Aktivkohle , auch Aktivkohle oder Aktivkohle , ist ein Material, das im Wesentlichen aus porösem Material kohlenstoffhaltiger Struktur besteht .

Aktivkohle ist jede Kohle, die einer bestimmten Aufbereitung unterzogen wurde und die daher ein hohes Maß an Fixier- und Rückhaltevermögen für bestimmte mit ihr in Kontakt gebrachte Moleküle besitzt. Es ist eine amorphe Struktur, die hauptsächlich aus Kohlenstoff zu Kohlenstoff besteht und normalerweise nach einem Schritt des Carbonisierens eines Hochtemperatur-Vorläufers erhalten wird.

Eine Aktivkohle hat im Allgemeinen eine hohe spezifische Oberfläche, die ihr ein starkes Adsorptionsvermögen verleiht . Die Adsorption ist ein Oberflächenphänomen, bei dem Moleküle durch schwache Bindungen an die Oberfläche des Adsorptionsmittels binden: Van-der-Waals-Stärke , elektrostatische Wechselwirkungen , Wasserstoffbrückenbindungen .

Beweise für die Verwendung von Aktivkohle reichen bis in die Antike mit medizinischen Anwendungen durch Hippokrates um 400 v. Chr. zurück. n. Chr. oder zur Wasserreinigung durch die Ägypter um 1550 v. AD Im XVIII - ten  Jahrhunderts die Tierkohle , hergestellt aus Knochen, wurde zur Reinigung von Flüssigkeiten durch Filtration und zum Bleichen, einschließlich der Produktion von Weißzucker. Der Schotte John Stenhouse verwendete es für die ersten Atemschutzmasken (1860, 1867).

Dies ist die XX - ten  Jahrhundert wurden die Produktionsprozesse eine industrielle Herstellung von Aktivkohle für verschiedene Anwendungen zu ermöglichen , verbessert: Fänger - Verunreinigungsgas oder wässriger Phase, verarbeitet die Gastrennung ,  usw. Um Aktivkohle effizienter herstellen zu können, wurden physikalische oder chemische Behandlungsverfahren entwickelt: Der schwedische Chemiker von Ostreijko definiert in zwei Patenten von 1900 und 1901 die Grundlagen der physikalischen (Wasserdampf, Kohlendioxid) und chemischen (Metallchloride). und chemische Aktivierung durch Säuren (Bayer, 1905).

Herstellung

Industrielle Fertigung

Rinde, Holzstoff,: Aktivkohle kann aus einem beliebigen organischem Pflanzenmaterial reich an Kohlenstoff hergestellt werden Kokosnussschalen, Erdnussschalen, Oliven Pits , oder auch aus Kohle , Torf , Lignit , Erdölrückständen .

Die Produktion gliedert sich in zwei Phasen:

• eine erste Stufe der Kalzinierung oder Karbonisierung (oder Pyrolyse ) der konstituierenden Produkte bei hoher Temperatur. Durch diesen Schritt wird eine erste Porosität erzeugt, tatsächlich hinterlassen die anderen Elemente als Kohlenstoff Poren in der Kohlenstoffmatrix, wenn sie sich verflüchtigen;
• ein zweiter Aktivierungsschritt besteht darin, die Adsorptionskraft zu erhöhen , insbesondere indem die die Poren verstopfenden Teere entfernt werden , und zwar nach zwei unterschiedlichen Verfahren:
  • physikalische Aktivierung, erneute Verbrennung mit Thermoschock ( 900  bis  1000  ° C ), die in einem Luft- und Wasserdampfstrom durchgeführt wird , der unter Druck eingespritzt wird ( kontrollierter Oxidationsprozess ), erzeugt Millionen von mikroskopischen Zellen auf der Oberfläche des Kohlenstoffs, stark Erhöht seine Oberfläche und seine Adsorptionskapazität. Dieser Prozess ergibt eine Holzkohle mit engen Poren,
  • chemische Aktivierung, insbesondere von Phosphorsäure zwischen 400  °C und 500  °C . Dieser Prozess führt zu einer Holzkohle mit größeren Poren.

Die Kohlen können auch mit CO 2 physikalisch aktiviert werden, oder chemisch durch Lewis-Säuren (in der Vergangenheit war Zinkchlorid weit verbreitet) oder Kaliumhydroxid. Wenn die Kohlen chemisch aktiviert werden, wird das Aktivierungsmittel gespült und recycelt.

Einige Verfahren ermöglichen die Kombination der beiden Schritte.

Der Porendurchmesser hängt auch von den im verwendeten Rohstoff vorhandenen Poren ab. Kokosnussschalen und sehr dichten Wäldern geben Mikroporen (<2  nm ), mittlere bis weißen Wald geben Meso- (zwischen 2 und 50  nm ) oder Makroporen (> 50  nm ).

Aktivkohle wird in fast jedem Land der Welt produziert, in dem es holzige Ressourcen gibt (Holz, Nussschalen, Rinde, Zweige, Blätter  usw. ).

Herstellung von Pflanzenkohle

In Frankreich wurde Holzkohle aus Birke , Eiche , Buche , Pappel , Kiefer , Weide oder Linde hergestellt . In Frankreich gibt es in Parentis-en-Born (Landes) eine Fabrik zur Herstellung von Aktivkohle aus Kiefernholz .

Pappelholzkohle, auch bekannt als „  Belloc-Holzkohle  “, wird aus den Trieben drei- bis vierjähriger Bäume hergestellt. Die Triebe werden im Vakuum kalziniert. Die Holzkohle wird in auf 1/32 e verdünnter Salzsäure gekocht . Anschließend wird es gewaschen, getrocknet und pulverisiert. Es wird luftdicht gelagert, um die Aufnahme von atmosphärischen Gasen und Feuchtigkeit zu verhindern.

Herstellung von Tierkohle

Tierkohle wird aus frischen Tierknochen hergestellt. Fischgräten sind auszuschließen. Das Fett wird durch Kochen oder mit einem Lösungsmittel extrahiert. Die Knochen werden zerkleinert und dann verkohlt. Bei der Karbonisierung werden Öl und Gas freigesetzt. Das Gas wird gewaschen, um Ammoniak zu entfernen . Die Operation dauert durchschnittlich acht Stunden.

Es kann recycelt und somit über mehrere Jahre verwendet werden. Wenn es seine Adsorptionskraft verloren hat, wird es mit Schwefelsäure behandelt , um Superphosphat zu bilden .

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Aktivkohle gibt es im Wesentlichen in drei Formen (die angegebenen Maße sind typische Werte):

• Körnung, Größe 1 mm;
• Extrudate (Pellets): Zylinder mit einem Durchmesser von 1-2 mm und einer Länge von 5 mm;
• Pulver: Körner mit Abmessungen von weniger als 0,1 mm (Europäischer Standard: <0,5 mm).

Für ganz gezielte Anwendungen (Medizin, Armee) gibt es auch Aktivkohlegewebe aus polymeren Fadengeweben sowie Filze.

Aktivkohlen sind extrem porös (50 bis 70 Vol.-%). Die Porosität hängt vom Ausgangsmaterial ab: Kokosnussschalen produzieren Mikroporen, während das Holz Meso-/Makroporen produziert. Die von der gesamten Innenfläche der Poren entwickelte Oberfläche führt zu enormen Werten: Ein Gramm Aktivkohle hat eine spezifische Oberfläche zwischen 400 und 2.500  m 2 , typischerweise 1.000  m 2 . Die spezifischen Oberflächen werden unter Verwendung der BET-Isotherme ( Brunauer-, Emmett- und Teller-Theorie ) gemessen .

Aktivkohle ist hydrophob  : Sie nimmt bei niedriger relativer Luftfeuchtigkeit wenig Wasserdampf auf . Aufgrund des sehr kleinen Porenradius kann es jedoch Wasserdampf durch Kelvin-Kondensation (gemäß der Kelvin-Gleichung ) einfangen , wenn die relative Luftfeuchtigkeit größer als etwa 50% ist. Auch andere Dämpfe können kondensieren. Die Poren der Kohle füllen sich dann im flüssigen Zustand mit dem Bestandteil, was die sehr hohen Adsorptionskapazitäten erklärt. Beispielsweise kann eine Holzkohle bis zu 50 Masse-% des dampfförmigen Toluols an der Luft fixieren (0,5  kg Toluol pro kg Holzkohle).

Die Adsorption von Gas erfordert eine Pore bis 2  nm , während Poren von 2 bis 10  nm für die Adsorption von Flüssigkeit ausreichend sind .

Chemische Eigenschaften

Die chemischen Eigenschaften von Aktivkohle hängen von der Oberflächenbeschaffenheit ab, die wiederum von der Herkunft des Grundmaterials (Kokos, Kiefer, Kohle usw. ) und von physikalischen und chemischen Behandlungen abhängt  .

Rolle von Kalzium

Bei der Wasseraufbereitung spielen Calciumionen, die von der Oberfläche einer Aktivkohle freigesetzt werden, eine große Rolle für die gute Fixierung anionischer organischer Mikroverunreinigungen . Zum Beispiel wurde gezeigt, dass mikromolare Calciumionengehalte die Adsorption von Natriumdodecylsulfat (SDS) an einer Aktivkohle, die durch Spülen mit Säure von den meisten ihrer Oberflächenmetallionen befreit wurde, stark erhöhen . Dieses hinzugefügte Calcium ermöglicht es, die negativen Ladungen der funktionellen Oberflächengruppen des Kohlenstoffs zu neutralisieren, aber auch die negativen Ladungen, die aus dem bereits adsorbierten SDS resultieren, was die zusätzliche Fixierung von SDS erhöht. Die Behandlungen der Aktivkohle vor der Adsorption von Mikroverunreinigungen können die Adsorptionskapazität der Aktivkohle stark verändern. Die Zugabe von Calciumionen zum zu filternden Wasser verbessert die Adsorptionsausbeute anionischer Mikroverunreinigungen an der Aktivkohle. Eine solche Zugabe ist jedoch wirtschaftlich nicht rentabel.

Elektrische Eigenschaften

Leitfähigkeit

Aktivkohle besteht aus Kohlenstoff und leitet Elektrizität zu einem gewissen Grad. Diese Eigenschaft wurde genutzt, um ein Bett aus Aktivkohlekörnern durch den Joule-Effekt zu erhitzen, um es zu regenerieren (Desorbieren fester Moleküle). An den Enden eines im Allgemeinen zylindrischen Bettes werden zwei Metallelektroden angeordnet und eine Spannung angelegt (es kann auch durch elektromagnetische Induktion erhitzt werden). Das Halbleiterverhalten von Kohlenstoff wird dadurch hervorgehoben, dass die Temperaturkurve negativ ist, dh der spezifische Widerstand sinkt mit steigender Temperatur im Gegensatz zu beispielsweise metallischen Leitern. Beim Anlegen einer konstanten Spannung erhöht sich die Temperatur des Bettes, sein Widerstand sinkt und folglich die Intensität und auch die angelegte Leistung P = UI . Dies führt zu einem außer Kontrolle geratenen System. Es ist daher notwendig, die Spannung zu regulieren. Dieses elektrothermische Desorptionsverfahren hat keine bedeutende industrielle Entwicklung erfahren, da die herkömmlichen Verfahren, Heißluft und überhitzter Wasserdampf, effizient und kostengünstig sind.

Kapazität

Wenn ein Feststoff mit einer Salzlösung in Kontakt gebracht wird, entwickelt sich an der Grenzfläche eine Ladungsverteilung, die als elektrochemische Doppelschicht bezeichnet wird . Dies verhält sich wie ein Kondensator, dessen Kapazitätswerte niedrig sind, in der Größenordnung von einigen Mikrofarad pro Quadratzentimeter. Bei Aktivkohle sind aufgrund ihrer hohen spezifischen Oberflächen auch die spezifischen Kapazitätswerte sehr hoch. Bei einer Grenzfläche von 10  µF/cm 2 und einem Kohlenstoff von 1000  m 2 /g beträgt die Kapazität beispielsweise 100  F/g . Die Rede ist von Superkondensatoren . Diese Eigenschaft wird insbesondere in vielen Stromspeichern (Fahrzeug, Uhr, etc.) und Blindsystemen für Hochleistungsstarts genutzt.

Die Doppelschicht beeinflusst auch die Adsorptionseigenschaften der Oberfläche. Somit kann die Adsorptionsisotherme eines Körpers vom angelegten elektrischen Potential abhängen. Dieses Phänomen wird als Elektrosorption bezeichnet.

Verwendet

Aktivkohle wird in vielen Bereichen eingesetzt:

Filtration

• kontaminierte Luftfiltersysteme, insbesondere in Atombunkern  ;
• Dekontamination von Trinkwasser  : Aktivkohle hält viele organische Verbindungen wie Pestizide zurück . Dieses Verfahren würde 100 % des Chlors (abhängig von der Art des Chlors: Chlor, frei, Verbindungen) und der Betriebsweise (insbesondere Kontaktzeit) sowie 95 % des im Stadtwasser vorhandenen Bleis entfernen. Diese Verwendung macht 20 % des Weltmarktes aus;
• Gasmasken  ; Masken, die es ermöglichen, bestimmte gesundheitsgefährdende Gase nicht einzuatmen;
• Autokanister : Fixierung von Benzindämpfen von der Oberseite des Tanks, um eine Freisetzung in die Atmosphäre zu verhindern, wenn die Temperatur des Fahrzeugs ansteigt;
• Zigarettenfilter ;
• Filter, die in Lüftungsanlagen mit geschlossenem Kreislauf verwendet werden (zB Dunstabzugshauben );
• Filtration organischer Schadstoffe (insbesondere Arzneimittelbehandlungen);
• Filtersystem für Aquarien;
• "  Ökotextilien  ", die in den 1980er Jahren auf der Basis von Aktivkohle in gewebten Fasern entwickelt wurden, werden zur Herstellung von Masken verwendet, die die Atemluft von Radfahrern reinigen , Militärkleidung oder im Rahmen der Bekämpfung chemischer oder radiologischer Risiken oder biologischer, absorbierender Kleidung bestimmte Giftstoffe oder Körpergerüche ( z. B. für Astronauten ).

Chemie

Quelle.

• Wasserentchlorung: Trinkwasser und andere Lebensmittelflüssigkeiten ( Bier , Erfrischungsgetränke  usw. ). Das Chlor chloriertes Oxidationsmittel (Chlor Cl 2 ; hypochlorige Säure: HClO; Hypochlorit: ClO – ) wird durch eine katalytische Wirkung zu Chloriden (Cl – ) reduziert  ;
• Behandlung von flüssigen Abwässern;
• Arbeitshygiene: Probenahmeunterstützung für Schadstoffe in der Luft (hauptsächlich Kohlenstoffmoleküle);
• Fleckenentfernung bei Weißweinen , wie Champagner aus Spätburgunder ( schwarze Traube mit weißem Saft): Die Pigmente der Traubenschale, die den Saft färben können, werden von chemischer Aktivkohle aufgenommen und sind eisenfrei , um Eisenbruch zu vermeiden in Wein (die Behandlung mit Bentonit-Kasein hat die gleiche Wirkung);
• Verfärbung von Zucker  ;
• Entkoffeinierung von Kaffee  : mit Wasser;
• Wasserstoffspeicher (Nanofasern aus Aktivkohle oder Kohlenstoff - Derivate);
• Unterstützung für ultrazerteilte katalytische Metalle (zum Beispiel: Platin oder Nickel auf Aktivkohle);
• Beseitigung von Kohlenwasserstoffen im Wasser.

Industrie

• Die industrielle Hauptanwendung von Aktivkohle im Gasbereich ist die Behandlung von Luft, die mit Lösungsmitteln oder flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) beladen ist . Viele Branchen verwenden Lösungsmittel: Lacke für Autos, Haushaltsgeräte, Entfetten von Metallen nach dem Schneiden, Drucken von Zeitungen, Schachteln, Dosen usw., chemische Reinigung  usw. Die Belüftungsluft ist mit VOCs belastet, die zurückgewonnen werden müssen, bevor die Luft an die Atmosphäre abgegeben wird. Es werden granulierte Aktivkohlesäulen verwendet, die VOCs fixieren. Der Kohlenstoff wird in situ durch Injektion in die Säule regeneriert: entweder heiße Luft ( 150  °C ), in der die VOCs am Säulenausgang konzentriert werden; der resultierende Strom wird dann verbrannt (Brenner, Schornstein). Entweder überhitzter trockener Wasserdampf, der die VOC sowohl durch Temperaturanstieg als auch durch Verdrängung desorbiert; der resultierende Strom wird abgekühlt, der Wasserdampf kondensiert ebenso wie die VOC. Sie werden durch Absetzen getrennt und die VOC werden recycelt (die VOC dürfen nicht mit Wasser mischbar sein). Ein typisches Beispiel ist das Recycling von Toluol in Druckereien. Diese Verfahren sind diskontinuierlich: Um ein kontinuierliches Verfahren zu erhalten, sind mindestens zwei Kolonnen erforderlich, von denen eine in der Behandlung und die andere in der Regenerierung ist. Für die Automobilindustrie (Lackierstraßen) kommt ein spezielles Verfahren zum Einsatz: das Adsorptionsrad. Die Aktivkohle wird gemischt mit anderen Adsorptionsmitteln wie hydrophoben Zeolithen in ein etwa 0,5 m dickes Siebrad  mit mehreren Metern Durchmesser gegeben, das der Strömung zugewandt ist. Dieses Rad dreht sich typischerweise mit zwei Umdrehungen pro Stunde. Die mit VOC beladene zu behandelnde Luft strömt durch das Laufrad und die VOCs werden adsorbiert. Die gereinigte Luft verlässt das Rad auf der anderen Seite und wird in die Atmosphäre abgegeben. Der Schlüssel zum Verfahren: Ein Sektor des Rades (ca. 30° Winkel) wird durch eine feststehende Abdeckung geschützt. Dieser Sektor wird durch Heißluft ( 120  ° C ) kontinuierlich regeneriert . Die Abwässer werden verbrannt (die Temperatur und die hohe Kohlenstoffkonzentration sind für die Verbrennung sehr günstig). Der Prozess ist vollständig kontinuierlich.
• In der Flüssigphase ist die Hauptanwendung die Entfärbung von süßen Säften und Glukosesirupen . Sie wird entweder in einem Rührkessel mit pulverisierter Holzkohle oder in einer Kolonne mit Kohle in Körnern oder Pellets durchgeführt. Die Kohle wird ex-situ in Öfen bei hoher Temperatur unter reduzierender Atmosphäre reaktiviert. In Europa gibt es einige Reaktivierungsanlagen.
• Behandlung von Rauch aus Müllverbrennungsanlagen (hauptsächlich Haushalt): Fixierung von Dioxinen . Die Aktivkohle wird in Form von Pulver verwendet, das vor der Filtration in Beutelfiltern in den Rauch eingedüst wird . Das Pulver setzt sich auf dem Filter ab und adsorbiert Dioxine. Die Pulverform ermöglicht eine schnelle Adsorption, da die Kontaktzeit zwischen Rauch und Kohle sehr kurz ist. Die Aktivkohle wird gesammelt, wenn die Filter nicht verstopft sind und wird nicht regeneriert. Es wird in einer kontrollierten Deponie gelagert.
• Gewinnung von Gold aus Erzen (Fixierung auf Aktivkohle, dann Verbrennung der Kohle).
• Abscheidung von Schwefelwasserstoff in Erdgas, insbesondere am Ausgang unterirdischer Erdgaslagerstätten (modifizierte Aktivkohle: metallische Ablagerung (Kupferoxid) auf der aktiven Oberfläche), aber auch in Biogas .
• Speicherung von Wasserstoff (Nanofasern von Aktivkohle oder Kohlenstoffderivaten).
• Superkondensatoren  : Speicherung von Elektrizität in Form von Kondensatorladung (Rolle der Kohlenstoff-Flüssigkeits-Grenzfläche). Anwendung zur Erzeugung von elektrischem Strom mit sehr hoher Intensität. Batterien beobachten.
• Industrielle Produktion von Stickstoff (und Wasserstoff) durch PSA ( Druckwechseladsorption  : Druckwechseladsorption ). Ein Aktivkohlefilter wird von PSA als Vorbehandlung nach Kompressoren verwendet, um organische Verunreinigungen, Öldämpfe und Spuren von Wasserdampf zu entfernen.

Medizin

• Es wurde als Chelatbildner bei einer Vielzahl von Vergiftungen verwendet , jedoch waren die Indikationen sehr begrenzt, hauptsächlich aufgrund der Verzögerungen bei der Behandlung: Aktivkohle verliert nach drei bis vier Stunden nach der Vergiftung ihre Wirkung.
• Verdauungsreinigung .
• Diarrhoe , Aktivkohle ist ein constipant oder Anti- Durchfall .
• Sodbrennen, Aerophagie, Gas .
• Sowie mit relativem Erfolg bei Gastroenteritis , Gastralgie, bei Darminfektionen mit Verstopfung , Rumpeln und Darmgärung.
• Einige verwenden es sogar als Umschlag (mit Wasser gemischt), um direkt nach dem Biss den Auswirkungen des Giftes von Schlangen , Hymenoptera ( Bienen ...), Spinnentieren ( Spinnen ...) und Coelenteraten ( Meer) entgegenzuwirken Anemone …). Die Wirksamkeit der letztgenannten Verwendung wird nicht garantiert.

Sie erhalten diese Aktivkohle (offiziell oder kommerziell) oder Charbon de Belloc in Apotheken und Bioläden. Im Falle einer Vergiftung ist eine sofortige ärztliche Beratung unerlässlich.

Aktivkohle hat keinen Geschmack, Geruch oder unangenehme Wirkung. In Abwesenheit von aktivem Magengeschwür oder Darmverschluss hat Aktivkohle praktisch keine Kontraindikationen, außer denen, die mit einem Antidiarrhoikum verbunden sind (siehe Artikel Verdauungsreinigung ). Es ist sehr gut verträglich, auch in hohen Dosen. Da seine Adsorption schnell ist, ist es bei der Einnahme wirksam. Es sollte jedoch beachtet werden, dass Aktivkohle unter mit nicht kompatibel ist medikamentöse Behandlung (Antibabypille zum Beispiel), die Aktivkohle , die die aktiven Moleküle zu adsorbieren diese gleichen Medikamente . Daher ist es notwendig, die Einnahme von Aktivkohle bei Einnahme anderer Medikamente um zwei bis drei Stunden zu verzögern .

Die Toxizität von Aktivkohle ist jedoch nicht Null: Auch wenn der Aktivierungsprozess den PAK-Gehalt durch Oxidation stark reduziert , ist er nicht davon ausgenommen, ebenso wie der Gehalt an Schwermetallen im Rohstoff. Die Konzentration von Benzo [ a ] pyren (einer der am stärksten krebserregenden PAK) ist in Lebensmittelaktivkohle auf 50 µg/kg begrenzt  . Aktivkohle wird jedoch nicht vom Verdauungssystem aufgenommen und hält diese Verbindungen in Grenzen, was ihre Toxizität erheblich reduziert. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EASA) ist der Ansicht, dass Holzkohle, die weniger als 1,0 µg/kg krebserregende organische Rückstände enthält , bei den üblichen Verwendungsmengen  kein Gesundheitsrisiko darstellt.

Landwirtschaft

Aktivkohle, die in der Lebensmittelindustrie weit verbreitet ist, hat zwei Anwendungsfamilien: einerseits wegen ihrer bleichenden Eigenschaften und andererseits wegen ihrer Reinigungsfähigkeit. Aktivkohle kommt vor in:

• Verfärbungen: Süßstoffe (Glukose, Saccharose und Derivate der Stärkeindustrie), organische Säuren aus Fermentationsprozessen, Aminosäuren und Vitamine. Es ist aber auch als Farbstoff in Bio-Lebensmitteln unter der Bezeichnung „  E153  “ zugelassen;
• die Reinigung von pflanzlichen und tierischen Ölen durch die Eliminierung von PAK , die Reduzierung von Giftstoffen in Fruchtsäften, die Produktion von „Zutaten“ Wasser für jede Art von Lebensmittelprodukt;
• Manchmal wird dem Brot Holzkohle unbekannter Herkunft zugesetzt. Beim Mischen mit Wasser füllen sich die Poren der Holzkohle mit Wasser und Moleküle des Mehls, insbesondere pflanzliche Proteine, füllen die Poren. Beim Kochen koagulieren die Proteine, die Poren werden verstopft und die innere Adsorptionsoberfläche wird unzugänglich. Kohle kann daher ihre Aufgabe nicht mehr erfüllen. Es bleibt die schwarze Farbe. Zu beachten ist, dass Aktivkohle, die von den Vorschriften als Zusatzstoff (E153) betrachtet wird, in Brot nicht zugelassen ist. Dies wurde kürzlich an den Beruf erinnert.

Reaktivierung und Regeneration

Nach einer gewissen Behandlungszeit von Luft, Gas oder Flüssigkeit wird die Aktivkohle schließlich gesättigt oder verliert stark an Wirksamkeit. Im Gegensatz zu pulverförmiger Aktivkohle (verbrannt oder deponiert) kann granulierte Aktivkohle in gewissem Umfang recycelt werden.

Die am weitesten verbreitete Methode ist die „  Thermische Reaktivierung  “: Die Aktivkohle wird in Gegenwart von Wasserdampf in einen Ofen zwischen 700  °C und 900  °C gebracht . Die adsorbierten Moleküle werden entgast. Wenn sie organisch sind, werden sie pyrolisiert . Der in den Adsorptionsporen befindliche Rückstand wird durch den in der Ofenatmosphäre vorhandenen Wasserdampf vergast. Aktivkohle erhält schadstofffrei ihre ursprüngliche Struktur zurück.

Es kann auch durch saure oder alkalische Waschungen regeneriert werden. In diesem Fall gewinnt es nur einen Teil seiner Kapazität zurück, da es nicht möglich ist, alle adsorbierten Moleküle zu eliminieren. Wir sprechen dann von Arbeitsfähigkeit.

Verschiedene

Aktivkohle steht seit 1977 auf der Liste der unentbehrlichen Arzneimittel der Weltgesundheitsorganisation .

Aktivkohle wird auch in kosmetischen Produkten wie Mitesser-Entferner-Masken oder aufhellenden Zahnpasten verwendet, aber der wissenschaftliche Beweis für ihre Wirksamkeit ist noch unzureichend. Im Gegenteil, von der Verwendung von Holzkohle-Zahnpasta ist nach britischen Experten, deren Analyse im British Dental Journal veröffentlicht wurde, eher abzuraten .

Literaturverzeichnis

• Barry Critenden und W. John Thomas, Adsorptionstechnologie und Design , Butterworth-Heinemann, Oxford (Großbritannien), 1998

Verweise

1. Paul-Victor Fournier , Wörterbuch der Heil- und Giftpflanzen Frankreichs , Paris, Omnibus,2010, 1047  S. ( ISBN  978-2-258-08434-6 ) , p.  507, 752, 934
2. (in) Edward Thorpe , A Dictionary of Applied Chemistry , Vol. 2 , No.  2, London, Longmans, Green und Co,1921, s.  482.
3. Michel Mazet , Abdelrani Yaacoubi und Pierre Lafrance , „  Einfluss der von einer Aktivkohle freigesetzten Metallionen auf die Adsorption organischer Mikroverunreinigungen. Die Rolle von Calciumionen  ”, Water Research , vol.  22, n o  10,1 st Oktober 1988, s.  1321-1329 ( ISSN  0043-1354 , DOI  10.1016 / 0043-1354 (88) 90121-2 , online lesen , zugegriffen 1 st Februar 2020 )
4. Georges Grévillot, "  Behandlung von mit flüchtigen organischen Verbindungen beladener Luft  " , über Kulturwissenschaften. Höhere Normalschule ,2004(Zugriff am 2. Februar 2020 )
5. Anwendungen von Aktivkohle .
6. ADEME, Flüchtige organische Verbindungen , Paris, Dunod,2013, 263  S. ( online lesen ) , s.  133
7. Olivier Maurer, Studie über die Verteilung von Schwefelspezies und die Bildung von Schwefelwasserstoff in der Erdgasspeicherung in Aquiferen (Doktorarbeit) , Paris, École Nationale des Ponts et Chaussées,1992( online lesen )
8. "  Internationale Homepage  " , bei Atlas Copco (Zugriff am 30. August 2020 ) .
9. (in) Wissenschaftliches Gutachten zur Neubewertung von pflanzlichem Kohlenstoff als Lebensmittelzusatzstoff , Gremium für Lebensmittelzusatzstoffe und Nährstoffquellen, die Lebensmitteln für die EASA zugesetzt werden
10. Verordnung (EG) n o  889/2008 auf ecocert.fr
11. Les Nouvelles de la Boulangerie-Pâtisserie Française , eine zweimonatlich erscheinende Fachzeitschrift.
12. Nationaler Verband der französischen Bäckerei-Konditorei, "  CIRCULAR N ° 67  " , auf https://www.boulangerie.org ,28. Dezember 2017
13. „  eEML – Electronic Essential Medicines List  “ , unter list.essentialmeds.org (Zugriff am 21. Februar 2021 )
14. (in) WHO-Expertenkomitee, "  The selection of essential drug  " [PDF] on list.essentialmeds.org , Genf,1977
15. "  Holzkohle-Zahnpasten: eine Mode, die Sie für Ihre Gesundheit vermeiden sollten, sagen die Experten  " , auf Sciences et Avenir (Zugriff am 15. Mai 2019 )

Siehe auch

Zum Thema passende Artikel

• Gefiltert
• Filtration
• Aerosol
• Luftfilter
• Pflanzenkohle
• Pflanzenkohle
• Schwermetalle
• Extraktions- und Dosiergeräte für Pulveraktivkohle

Literaturverzeichnis

• Amuhf, Verdauungsreinigung bei akuter Vergiftung , Nîmes, 27. November 1992, Link .
• Courty, Clément, Aktivkohle: Adsorption von Gasen und Dämpfen , 1952, Gauthier-Villars.
• Delage, F., Aufheizen von Aktivkohlebetten während der Adsorption flüchtiger organischer Verbindungen: experimentelle Studie und Modellierung , 2000, Doktorarbeit, Universität Poitiers, cole des Mines de Nantes, Frankreich.
• Versini, François, Aktivkohle , 2013, Rouge et Vert éditions, Neuauflage.