Как сделать активированный уголь. Активированный уголь: из чего его делают

Активированный уголь - это вещество, получаемое в промышленности из органического сырья (чаще всего из древесины, реже из торфа и костей животных). Рассмотрим подробнее, как получают активированный уголь.

Как активируют уголь в промышленности

Сначала сырье, которое станет впоследствии активированным углем, поддается реакции карбонизации. Этот процесс представляет собой обжиг под воздействием высоких температур в инертной атмосфере и при отсутствии кислорода. Но полученный после этого карбонизат еще не обладает полезными свойствами активированного угля, так как количество пор в нем еще небольшое. Такое сырье также подвергается процессу активации.

При активации угля в промышленных условиях используют в основном каменный или бурый уголь, древесину или скорлупу кокосовых орехов.

Процесс активирования угля

Обожженный карбонизат или уголь может подвергаться обработке специальными соединениями химического происхождения либо горячим водяным паром.

Как активируют активированный уголь? Для активации угля используют пар. Рассмотрим этот процесс подробнее.

1. В контролируемой среде карбонизат обрабатывают водой при высоком давлении и температурах от 800 до 1000 °С. В процессе такой обработки на поверхности угля происходит химическая реакция, открываются ранее закрытые углеродные поры. Таким образом многократно увеличивается площадь внутренней поверхности угля - до 1,5 тысяч кв. м из расчета на 1 грамм угля. При помощи регуляции условий можно добиться различной адсорбционной способности угля.
2. Предварительно первичный материал пропитывают химическими веществами - раствором калия карбоната либо цинка хлорида.

В процессе активации паром происходит следующая реакция:

• С + H 2 O → CO +H 2

А при избытке молекул воды может происходить и следующий процесс:

• С + 2H 2 O → CO 2 + 2H 2

Уголь может активироваться не только в безвоздушном пространстве, а также и при ограниченном доступе кислорода. При этом некоторая часть угля сгорает, создавая необходимую температуру для активации, но количество активированного угля на выходе в этом случае существенно уменьшается.

В результате активации, проведенной термохимическим способом, получается уголь с грубыми порами, который используют лишь для обесцвечивания жидкостей. А активированный уголь, полученный путем активации паром, пригоден для очистки.

Окончательная обработка угля

После основной обработки уголь остужают, а потом просеивают и сортируют. Отсеивается шлам (пылевые отходы), после чего уголь дополнительно обрабатывается так тщательно, как требуется для получения конечного результата. Его могут пропитывать разнообразными химическими соединениями (процесс импрегнирования), отмывать кислотами, после чего просушивать и дробить. Потом активированный уголь упаковывается в соответствующую промышленную тару.

При помощи водяной активации удается увеличить внутреннюю площадь угля. Это делает активированный уголь отличным сорбентом (веществом, избирательно поглощающим газы или растворенные вещества из окружающей среды). Но не вся обрабатываемая поверхность может адсорбироваться. Поры слишком малы для адсорбции (поглощения вещества поверхностным слоем твердого тела) крупных молекул. При этом увеличить размеры пор возможно, если активации подвергнуть уголь не растительного происхождения, а животного.

Активированный (активный) уголь – пористое вещество, которое получают из различных углеродосодержащих материалов органического происхождения.

1 грамм активированного угля в зависимости от технологии изготовления имеет поверхность от 500 до 1500 м² [площадь поверхности обычного угля 50 м²].
Сущность процесса активации состоит во вскрытии пор, находящихся в углеродном материале в закрытом состоянии.

Определяющее влияние на структуру пор оказывают исходные материалы для их получения. Активированные угли на основе скорлупы кокосов характеризуются большей долей микропор (до 2 нм), на основе каменного угля – большей долей мезопор (2-50 нм). Большая доля макропор характерна для активированных углей на основе древесины (более 50 нм).

Микропоры особенно хорошо подходят для адсорбции молекул небольшого размера, а мезопоры – для адсорбции более крупных органических молекул.

*Угли необходимо обработать перегретым паром 600 до 850 градусов. Конструкция должна состоять из двух колб, в одну из которых закладывается сырье (березовые дрова без коры мелко нарубленные, чем меньше тем лучше) в другую заливается вода. Колбу с сырьем максимально герметично закрыть и положить в костер. Жечь до того момента пока все сырье не превратится в угли. Далее взять вторую колбу и соединить с первой (с углями) колбой посредством металлического змеевика. Во вторую колбу налить воды. Под колбой с водой и змеевиком разжечь костер. В колбе с водой вода закипит и пар по змеевику, который расколется в костре, поступает в колбу с еще не остывшими углями, тем самым еще нагреваясь. На подучение 1 части угля, нужно ~5 частей березового сырья.

*Раздобыть емкость размером с баночку кофе с герметичной металлической крышкой. Взять несколько березовых веточек, засыпать в кофейную банку и положить в костер. После того как костер перегорит, нужно подождать чтобы уголь остыл. Высыпать на марлю получившийся уголь, связать мешочком и держать над водяным паром в течении 5-10 минут для активации угля, в результате такой обработки он приобретает пористую структуру, а все поры очищаются от всяких жидких и не очень жидких веществ. Хранить получившийся уголь необходимо в герметичной посуде, иначе он потеряет свои свойства.


При помощи этой методики, возможно получить активированный уголь, конечно для идеального активированного угля нужна температура перегретого водяного пара от 300 до 600 градусов. Но для фильтрации воды будет вполне достаточно.

*Для изготовления активированного угля используются деревья различных пород: бук, береза, сосна, липа, дуб, ель, осина, ольха, тополь. В соответствии с перечисленным порядком адсорбирующая способность изготовленного из данных пород деревьев угля. Стволы деревьев не должны быть старше 50 лет.

Древесину нужно очистить от коры, cyчков и сердцевины. Приготовленные таким образом поленья сжигаются на костре до тех пор, пока не исчезнет огонь. В костре на месте древесины окажутся раскаленные угли.

Достав угли из костра, поместить их в дуршлаг. После этого раскаленные угли обрабатываться паром, для чего надо подержать дуршлаг над посудой с кипящей водой. Опускать угли в воду нельзя. Когда уголь окончательно остынет, нужно истолочь его и положить на хранение. Хранить его следует в закрытом сосуде, помещенном в сухое место, отдельно от веществ, выделяющих газы или пары. На воздухе или в месте с повышенной влажностью адсорбирующие свойства активированного угля значительно снижаются.

*Небольшие палочки березы, кладём на сковородку, засыпаем небольшим слоем песка и держим на огне два часа. Можно на костре в банке проделать эту же процедуру.

Активированный уголь, который иногда называют карболеном, используют для очистки грязной воды или загрязненного воздуха. В экстренных ситуациях активированный уголь применяют для выведения опасных токсинов и ядов из организма. Прежде чем приготовить активированный уголь, необходимо сделать древесный уголь в домашних условиях путем сжигания древесины или волокнистого материала растительного происхождения. После этого можно добавлять активирующие химические вещества, такие как хлорид кальция или лимонный сок, чтобы завершить процесс.

Шаги

Часть 1

В безопасном месте разожгите небольшой костер . Проще всего получить древесный уголь, если развести огонь на улице, но также можно делать это в домашнем камине (если он у вас есть). Огонь должен быть достаточно интенсивным, чтобы сжечь всю древесину.

• При работе с огнем соблюдайте меры предосторожности и всегда держите огнетушитель под рукой.

1. Насыпьте небольшие щепки древесины твердой породы в металлический котелок. Если у вас нет подходящей древесины, можно заменить ее любым плотным волокнистым материалом растительного происхождения, таким как скорлупа кокосового ореха. Сложите древесину или растительный материал в металлический котел и накройте его крышкой.

   Нагревайте котелок на открытом огне 3–5 часов, чтобы получить древесный уголь. Поставьте накрытый крышкой котелок на огонь. В процессе приготовления вы увидите дым и газ, которые выходят через отверстия в крышке. Вместе с дымом удаляются все ненужные вещества, а в котелке остается только чистый уголь.

   Остывший уголь промойте водой. Уголь в котелке некоторое время остается горячим. Дайте ему остыть в течение некоторого времени. Когда уголь станет прохладным на ощупь, переложите его в чистый контейнер и прополощите в прохладной воде, чтобы избавиться от пепла и другого мусора. Затем слейте всю воду.

   Раздробите уголь. Переложите промытый уголь в ступку и пестиком перемелите до состояния мелкого порошка. Также можно положить его в прочный целлофановый пакет и измельчить в порошок с помощью деревянного молоточка для отбивных или большого молотка.

   Подождите, пока угольный порошок полностью высохнет. Если вы применили метод с целлофановым пакетом, пересыпьте порошок в чистую миску. В противном случае оставьте его в ступке. Примерно через сутки порошок полностью высохнет.

   Смешайте раствор с хлоридом кальция с древесным порошком. Пересыпьте сухой древесный порошок в миску из стекла или нержавеющей стали. Добавьте раствор с хлоридом кальция (лимонный сок или отбеливатель) в порошок небольшими порциями, постоянно помешивая ложкой.

   Накройте миску и подождите 24 часа. Накройте миску и дайте смеси настояться. После этого слейте всю жидкость из миски по мере возможности. На данном этапе уголь будет все еще влажным, но не мокрым.

   Активация угля займет еще 3 часа. Переложите уголь обратно в металлический котелок (вычищенный) и поставьте на огонь. Огонь должен быть достаточно интенсивным, чтобы вода, необходимая для активации угля, закипела. Через 3 часа кипения при той же температуре активированный уголь будет готов.

Часть 3

Очистите воздух в своем доме. Заверните небольшое количество активированного угля в кусок простыни и положите в нужное место. Если у вас нет простыни, возьмите плотную дышащую ткань, такую как хлопок.

Соорудите фильтр для воды из угля с помощью носка. В магазине фильтры для воды обычно стоят довольно дорого, но можно соорудить собственный фильтр и получить тот же результат с помощью более дешевого способа. Возьмите чистый носок, который не пахнет стиральным порошком или отбеливателем, положите в него активированный уголь. Теперь можно очистить воду, процеживая ее через носок.

Приготовьте глиняную маску для лица с активированным углем. Возьмите маленькую миску и насыпьте в нее 30 миллиграмм бентонитовой глины, 2,5 миллиграмма активированного угля, 15 миллиграмм куркумы, 30 миллилитров яблочного уксуса и 5 миллилитров меда. Затем начинайте понемногу добавлять воду в смесь, пока не получится однородная паста.

Избавьтесь от вздутия живота и газов с помощью активированного угля. Добавьте 500 миллиграмм активированного угля в виде порошка в 350 миллилитров воды. Пейте эту смесь перед употреблением продуктов, которые вызывают вздутие, или для борьбы с симптомами в том случае, когда вы чувствуете избыточное скопление газов в кишечнике.

Как сделать активированный уголь в домашних условиях, нужно понять — а для чего он собственно нужен?

Таблетки угля есть, наверное, в каждой аптечке, но для чего тогда делать его самостоятельно.

Большое количество угля понадобится тем, у кого есть фильтры для .

Содержимое их картриджей можно дешево и просто заменить на сделанный самостоятельно абсорбент.

Наиболее универсальным сырьем для получения активированного абсорбента является древесина, желательно с низким содержанием смолы. Зачастую для сухой перегонки древесины, а именно так можно назвать процесс получения угля, применяется береза. Но можно использовать и другие лиственные породы.

Иногда для получения угольного абсорбента используют скорлупу кокосовых орехов. Естественно, после того, как сам кокос будет избавлен от воды и питательной мякоти.

К слову, уголь из этого экзотического сырья имеет множество микропор (до 2 нм). Поверхность же из древесины покрыта мезопорами (до 50нм) и макропорами (свыше 50нм). Все эти показатели определяют какого размера частицы загрязнения идет впитать абсорбент.

Для промышленного получения активированного угля используется, к слову, животный костный материал. Именно из сожжённых костей животных состоят те самые черные таблетки из аптеки.

Сухая перегонка сырья

Это первый этап, который нужно провести до того как приготовить активированный уголь в домашних условиях.

Для этого понадобится, в первую очередь, источник открытого огня.

Для этих целей можно использовать костер, паяльную лампу, газовую плиту, печь.

Древесину, или кокосовую скорлупу, нужно измельчить до небольших .

Дощечки нужны сухие, без коры и сучков.

Молодую древесину лучше не использовать — оптимальный возраст используемого дерева от 50 лет.

После этого древесный материал помещают в емкость с плотно закрывающейся крышкой. Лучше всего подойдет жестяная банка, содержимое которой использовалось уже по назначению. В ее дне нужно сделать несколько отверстий, не превышающих величину деревянных дощечек.

После этого сосуд нужно поставить на огонь отверстиями вниз. При плотно закрытой крышке газы и дым будут сгорать в пламени — задымленность и запах гари будут минимальны. То есть при наличии хорошей вытяжки эту операцию можно провести и на кухне — на газовой плите.

Если же емкости с крышкой нет, то выручит сухой просеянный песок. Им нужно будет засыпать бруски полностью — так они будут обугливаться равномерно, без доступа воздуха.

Благодаря этому улучшаются его абсорбционные свойства — он лучше впитывает минеральные и механические примеси.

Именно поэтому активированный уголь используется в различного рода фильтрах: для очистки жидкости и воздушных смесей от различных примесей.

Существует несколько способов активации угольного абсорбента.

И для того, чтобы знать, как сделать активированный уголь в домашних условиях из угля, нужно знать и как его активировать.

Чаще всего достаточно подержать обугленные кусочки, завернутые в марлю или ткань, над источником пара. Можно, например, использовать посуду для приготовления пищи на пару, или же чайник.

Эффективным способом активации является кипячение в чистой воде. Есть у него только один минус: от бурлящей воды происходит вымывание угольной сажи с поверхности угольков, что существенно уменьшает площадь поглощения. Кипятить нужно в течение 20-25 минут.

Для еще одного из методов раскрытия пор угля понадобится обычная поваренная . Она понадобится для приготовления 25%-ного водного раствора. Именно в эту соляную смесь и помещается на сутки уголь. Спустя 24 часа нужно извлечь куски абсорбента и промыть их под струей чистой воды. По итогу соли на уже активированном угле не должно остаться.

Как видим, все методы активации основаны на контакте реагента с водой. Стало быть, для дальнейшего использования активированного угля его нужно высушить.

Сушка

Сушить можно по-разному:

• на солнце, разложив на плоском пластмассовом или металлическом подносе
• в емкости, использовавшейся для перегонки, на открытом огне
• в теплом помещении, на металлическом или пластмассовом подносе
• в духовом шкафу — на протвине

Каждый для себя определяет время, за которое он хочет получить высушенный .

Хранение

Высушенный активированный уголь хранят, как правило, в темном прохладном месте. Предварительно его можно измельчить, но допускается и хранение цельных кусочков.

Для хранения используется стеклянная емкость с плотно притертой крышкой. При длительном нахождении угля на воздухе он теряет свои уникальные абсорбционные свойства уже через несколько месяцев. Если не нарушать условия хранения, перечисленные выше, то уголь можно хранить значительно дольше.

Впрочем, никто не запрещает сразу использовать весь запас высушенного угольного абсорбента: для заполнения воздушных и водяных фильтров, изготовления самодельной противогазной коробки.

Таким образом, легко можно заметить, насколько просто и дешево изготовить до своих личных нужд даже значительное количество активированного угля. Это заметно удешевит эксплуатацию кухонных вытяжек, систем очистки . А пользователь незаметно для себя получит уникальные знания по физике и химии.

Как приготовить активированный уголь своими руками — на видео:

Этот абсорбент нередко используется для очищения организма при пищевых кишечных инфекциях и аналогичных симптомах. Из чего делают активированный уголь? При его изготовлении применяют следующие компоненты: древесные/каменные угли и торф, которые нагревают в специализированных емкостях (до 100 С). После чего их подвергаются дальнейшей обработке — придание формы и расфасовка. Теперь каждый человек будет знать, активированный уголь из чего делают.

Из чего делали его раньше?

Сначала жгли березу, фруктовые деревья. Получившиеся угли обрабатывали паром при высоком температурном режиме. Но поскольку раньше не было специальной лаборатории, весь процесс осуществлялся в хорошо прогретой парилке. Так, из печи доставали не большую часть березовых углей и оставляли в бане до начала активационного процесса. Такой уголь имел достаточно маленький вес, но зато за счет высокой пористости увеличиваются абсорбирующие, поглощающие качества. Уголь в те времена использовался как многофункциональное средство. Им очищали питьевую воду, некачественную алкогольную продукцию, лечили скот и птицу. В принципе, последнее вряд ли чем отличается от современного его использования.

Для чего нужен активированный уголь:

1. Для очищения ЖКТ. Его разрешено пить при отравлении разными токсическими средствами. Он больше, чем на 50% сокращает впитывание вредных элементов в кишечный тракт.
2. В домашних условиях применяется как универсальный антидот. Он нейтрализует вредоносное воздействие спиртного, жирной пищи и т. д. Кстати, специалисты советуют пить активированный уголь при похмельном синдроме, а не во время застолья, чтобы избежать обратного действия - усиление опьянения. Также его активно используют как эффективный метод для снижения веса. Для этого нужно трижды в сутки выпивать по 1 таблетке - утром, в обед и вечером. Предварительно проконсультироваться с диетологом.
3. Помогает при борьбе с газообразованием. Поэтому при возникновении метеоризма и связанные с ним колики необходимо принимать уголь.
4. Останавливает понос.
5. Назначают при хронических болезнях. Не позволяет всасываться в кровь компонентам, способные активизировать аллергические реакции. Но прежде нужно посоветоваться с лечащим врачом, возможно, что ему будет, что к этому добавить.

ВНИМАНИЕ! Активированный уголь запрещено принимать продолжительными курсами. Он выводит из организма полезные элементы, которые поступают вместе с едой. Прежде всего, это микроэлементы и витамины. Также при совместном с ним применении нейтрализуется действие лекарства. Поэтому будьте очень внимательны при лечении им.

Как работает активированный уголь?

Он выводит все вредоносные вещества, скопившиеся в организме путем адсорбции и абсорбции. Важно знать, что вместе с вредными элементами он также поглощает углеводы, белки и жиры, в которых ежедневно нуждается человеческий организм. Помимо этого, он может, как магнит притягивать к входящему в его состав положительно заряженному активному кислороду отрицательные частицы загрязнителя. Этот процесс называется каталитическим сокращением. Это говорится к тому, что при лечении им нужно делать небольшую паузу, которая будет заполняться витаминами посредством употребления свежих фруктов, овощей и мяса, согласно указаниям специалиста.

Данный лекарственный препарат обладает следующими полезными действиями:

1. Во-первых, это дезинтоксикационные, адсорбирующие и антидиарейные свойства.
2. Во-вторых, выводит элементы, которые могут способствовать развитию аллергической реакции.
3. И, наконец, в третьих, не оказывает раздражающего эффекта на слизистые.

Приобрести его можно в виде таблеток, капсул, гранул, порошка и пасты для приготовления суспензии для приема внутрь.

Показания к применению:

• при нарушенном обмене веществ;
• отравление солями тяжелых металлов, различными лекарственными препаратами, хим. веществами. Также его применяют и при отравлении не качественными (просроченными) продуктами;
• гепатит, протекающий в острой или хронической форме;
• абстинентный синдром. Как правило, используется при алкоголизме.

При повышенном газообразовании, интоксикации, вызванной радиотерапией, также используется этот абсорбент.

Противопоказан прием при кровотечениях из ЖКТ, колите, язве желудка. Не рекомендуется принимать активированный уголь вместе с тем с противоядными медикаментами, он может его адсорбировать.

Осторожно - побочные эффекты

Как правило, это может быть гипотермия, диспепсия, понижение кровяного давления, запор. При единовременном применении слабительных и активированного угля не исключено появление жидкого стула.