Aktivkohle / Adsorption / Desorption

Aktivkohle

Erstellung von Adsorptionsmittel, Aktivkohle, Luftaktivkohle und WasseraktivkohleAktivkohle ist ein poröses, kohlenstoffhaltiges Produkt, das in der Lage ist, eine beträchtliche Anzahl von Verbindungen in sich aufzunehmen und an seiner sehr großen inneren Oberfläche anzulagern. Die innere Oberfläche von herkömmlichen Aktivkohlen liegt zwischen 600 und 1.500 m²/g.

Herstellung von Aktivkohle

Für die Herstellung von Aktivkohle kommen im allgemeinen natürliche, kohlenstoffhaltige Materialien zum Einsatz, wie z.B. Holz (Sägemehl), Holzkohle, Torf, Steinkohle, Braunkohle und Fruchtschalen oder -kerne (z.B. Kokosnussschale, Olivenkerne, usw.).



Bei der Gasaktivierung werden bereits verkokte Materialien aktivierenden Gasen, wie Wasserdampf, Kohlendioxid, Luft, Temperaturen von 700 bis 1.000°C ausgesetzt. Der in den Gasen vorhandene Sauerstoff bewirkt eine Teiloxidation des Kohlenstoffgerüsts, es kommt zur Bildung einer porösen Struktur mit einer großen inneren Oberfläche.

Erscheinungsformen von Aktivkohlen sind überwiegend Pulver-, Korn- und Formaktivkohlen.

Adsorption / Desorption

Unter Adsorption (von lat. adsorbere = ansaugen) versteht man die Anreicherung von gasförmigen oder in Flüssigkeiten gelösten Stoffen an der Oberfläche eines Festkörpers durch Anziehungskräfte kurzer Reichweite. Die Adsorption ist ein physikalischer Vorgang, d.h., die angelagerten Stoffe gehen keine chemische Verbindung mit dem Festkörper ein. Eine Adsorption ist in der Regel reversibel, die Umkehrung des Vorgangs heißt Desorption.

Man bezeichnet den adsorbierenden Feststoff als Adsorptionsmittel oder Adsorbens und die zu adsorbierende Komponente in der Flüssigkeit oder Gasphase als Adsorptiv.

Bringt man ein Adsorbens, wie Aktivkohle, in Kontakt z. B. mit einer wässrigen Lösung, welches ein Adsorptiv enthält, so erniedrigt sich dessen Konzentration, indem sich die Aktivkohle belädt. Nach hinreichend langer Zeit stellt sich ein stationärer Zustand ein, den man als Adsorptionsgleichgewicht bezeichnet.

Einflüsse auf die Adsorption

Neben den chemisch-physikalischen Eigenschaften des Adsorptivs und der Qualität der Aktivkohle üben die spezifischen Einsatzbedingungen wie Kontaktzeit, Anströmgeschwindigkeit etc. Einfluss auf die Adsorptionsleistung aus. Das Vorhandensein mehrerer adsorbierbarer Stoffe verringert die Aufnahmekapazität durch die konkurrierende Adsorption. In wässrigen Systemen sind die Löslichkeit eines Adsorptivs und dessen Adsorptionsverhalten gegenläufig. Auch spielt der pH-Wert der Lösung unter Umständen eine erhebliche Rolle.