Wie stellt man Aktivkohle her?

Wie stellt man Aktivkohle her?

Aktivkohle ist Kohlenstoff, der aus kohlenstoffhaltigen Ausgangsmaterialien wie Bambus, Kokosnussschalen, Weidentorf, Holz, Kokosfaser, Braunkohle, Kohle und Erdölpech hergestellt wird. Es kann durch einen der folgenden Prozesse hergestellt (aktiviert) werden:

1. Physikalische Aktivierung: Das Ausgangsmaterial wird mit heißen Gasen zu Aktivkohle entwickelt. Dann wird Luft eingeführt, um die Gase auszubrennen, wodurch eine abgestufte, gesiebte und entstaubte Form von Aktivkohle entsteht. Dies geschieht im Allgemeinen durch die Verwendung eines oder mehrerer der folgenden Prozesse:

• Karbonisierung: Kohlenstoffhaltiges Material wird bei Temperaturen im Bereich von 600–900 °C pyrolysiert, üblicherweise in einer Inertatmosphäre mit Gasen wie Argon oder Stickstoff

• Aktivierung/Oxidation: Rohmaterial oder karbonisiertes Material wird einer oxidierenden Atmosphäre (Sauerstoff oder Dampf) bei Temperaturen über 250 °C ausgesetzt, üblicherweise im Temperaturbereich von 600–1200 °C. Die Aktivierung erfolgt durch einstündiges Erhitzen der Probe in einem Muffelofen bei 450 °C in Gegenwart von Luft.

2. Chemische Aktivierung: Das Kohlenstoffmaterial wird mit bestimmten Chemikalien imprägniert. Die Chemikalie ist typischerweise eine Säure, eine starke Base oder ein Salz (Phosphorsäure 25 %, Kaliumhydroxid 5 %, Natriumhydroxid 5 %, Kaliumcarbonat 5 %, Calciumchlorid 25 % und Zinkchlorid 25 %). Anschließend wird der Kohlenstoff hohen Temperaturen (250–600 °C) ausgesetzt. Es wird angenommen, dass die Temperatur den Kohlenstoff in diesem Stadium aktiviert, indem sie das Material dazu zwingt, sich zu öffnen und mehr mikroskopische Poren zu bilden. Aufgrund der niedrigeren Temperaturen, der besseren Qualitätskonsistenz und der kürzeren Zeit, die zur Aktivierung des Materials benötigt wird, wird die chemische Aktivierung der physikalischen Aktivierung vorgezogen.