Jak działa węgiel aktywny?

Węgiel aktywny jest jedną z najskuteczniejszych znanych nam substancji oczyszczających. Używa sięWęgiel aktywny coobra go także do oczyszczania spirytusu. Warto wiedzieć, jak ten proces następuje, żeby w pełni go zrozumieć i umieć go właściwie wykorzystywać. Nie ma w tym bowiem ani odrobiny magii – tylko chemia i fizyka.

Nie tylko leczy

Węgiel aktywny, aktywowany, obie nazwy są używane zamiennie) był i jest nadal używany jako substancja lecznicza w stanie czystym. Masowo wykorzystywany jest także do produkcji filtrów spożywczych oraz w przemyśle chemicznym. We wszystkich zastosowaniach podstawowe znaczenie ma jedna jego ważna cecha: olbrzymia powierzchnia aktywna.

Jak to działa

Węgiel aktywny powstaje w procesie odgazowania. Wtedy to, po usunięciu wszystkich gazów, w strukturze pojawiają się miliony, miliardy drobniutkich, mikroskopijnych kanałów, który krzyżują się ze sobą, łączą, kończą ślepo. Właśnie tym kanałom węgiel aktywny zawdzięcza swoją powierzchnię, przekraczającą niekiedy nawet 1100 metrów kwadratowych na każdy gram masy.

Najczęściej używane filtry to kolumny wypełnione między innymi węglem aktywnym. Ciecz, na przykład spirytus, wlana od góry na węgiel, musi przepłynąć systemem niezliczonych kanałów. Ponieważ mówimy tutaj o najmniejszej z możliwych skal, w porach węgla mieści się najwyżej kilkanaście cząstek substancji oczyszczanej obok siebie. Część zanieczyszczeń więc w ogóle nie dostanie się do porów, a część do nich wpłynie.

Tutaj ujawnia się druga właściwość węgla – jest on bardzo silnym adsorbentem. Przekładając z polskiego na nasze, cząstka zanieczyszczeń bardzo silnie przylgnie do powierzchni węgla. Oddziaływania te będą tak silne, że strumień alkoholu nie porwie zanieczyszczeń ze sobą – zostaną one „zamocowane” na węglu, skutkiem czego pod filtrem znajdzie się zdecydowanie czystszy alkohol. Czy idealnie czysty? Zazwyczaj nie, ale niewiele mu brakuje, aby osiągnął CzDA.

Alternatywne zastosowania

Nie zawsze filtr rurowy jest najlepszym sposobem oczyszczania. Czasem można na przykład wsypać węgiel w odpowiedniej ilości do oczyszczanej cieczy i pozostawić tak na kilka dni lub tygodni. W tym czasie kilkakrotnie należy wstrząsnąć pojemnikiem, a cała zawartość będzie miała możliwość przereagowania z węglem, na którym pozostaną „przyczepione” zanieczyszczenia. Sposób ten jest tak skuteczny, że można dzięki niemu odzyskać alkohol z nalewki, której smak nam nie odpowiada.

Wszystko, co należy na końcu zrobić, to usunąć węgiel. Nie jest on toksyczny, więc jeśli pozostaną jego śladowe ilości, to nic złego się nie stanie, ale samo usunięcie cząstek węgla jest już błahostką.

Do niektórych filtrów można kupić gotowe wkłady. Składają się one z kilku warstw, gdzie węgiel aktywny stanowi tylko część. Pozostałe warstwy filtrów mają za zadanie zatrzymywać inne rodzaje zanieczyszczeń i filtrować mechanicznie zawiesinę.

Odrobina liczb

Węgiel aktywny ma powierzchnię od około 600 do ponad 1200 metrów kwadratowych na każdy gram własnej masy. Po użyciu masa użytego węgla powiększy się o zaadsorbowane substancje i może to oznaczać nawet wzrost o 20%. Do oczyszczenia jednego litra spirytusu potrzeba mniej więcej 50 gram węgla, ale jeśli chcesz odzyskać alkohol z nalewki, musisz użyć półtora do dwóch razy więcej węgla. Aby zmaksymalizować wydajność całego procesu, należy zadbać o relatywnie niską temperaturę i zapewnić odpowiednią ilość czasu. Czyszczone roztwory alkoholowe powinny mieć moc nie większą niż 40-45%. Przy wyższym stężeniu alkohol może ponownie „oderwać” zaadsorbowane do węgla cząstki zanieczyszczeń i filtrowanie nie da właściwego efektu.