Obraz budowy węgla aktywnego z badania mikroskopowo-elektronowego

Węgiel aktywny to rodzaj surowej postaci grafitu o nierównomiernej lub amorficznej strukturze. Charakteryzuje się ona wysokim stopniem porowatości, a pory znacznie różnią się od siebie rozmiarami, od wyraźnych pęknięć i szczelin po pęknięcia i szczeliny na poziomie cząsteczkowym. Oczyszczanie przy pomocy węgla aktywnego zasadniczo opiera się na zjawisku zwanym adsorpcją. Polega ono na zatrzymywaniu cząsteczek cieczy i gazu na zewnętrznej lub wewnętrznej powierzchni ciała stałego. Zjawisko przypomina zatrzymywanie opiłków żelaza przez magnes. Węgiel aktywny charakteryzuje się bardzo dużym obszarem powierzchni właściwej (nawet do 1500 m²/g) i dzięki temu jest idealnym materiałem adsorpcyjnym.

Węgiel aktywny może być wytwarzany z wielu surowców charakteryzujących się wysoką zawartością procentową węgla. Proces produkcyjny, w ramach którego surowiec jest przetwarzany na gotowy środek adsorpcyjny, można podzielić na fazę chemiczną i termiczną, przy czym obie wymagają wysokiej temperatury.

Struktura chemiczna węgla aktywnego: chaotyczna struktura grafitu

Struktura chemiczna węgla aktywnego

Zasadnicza struktura chemiczna węgla aktywnego przypomina strukturę czystego grafitu. Kryształy grafitu składają się z warstw połączonych sześciokątnych pierścieni utrzymywanych przez słabe siły Van der Waalsa. Warstwy te są utrzymywane dzięki wiązaniom węglowym.

Węgiel aktywny to chaotyczna postać grafitu. Wynika ona z obecności zanieczyszczeń oraz sposobu przygotowania (procesu aktywacji).

Uzyskana porowata struktura węgla aktywnego oraz ostateczne właściwości węgla aktywnego są przede wszystkim uzależnione od zastosowanego surowca i procesu produkcji.

Przeczytaj:

• Pory węgla aktywnego
• Jak wytwarza się węgiel aktywny
• Surowce do wytwarzania węgla aktywnego