Aktivt kul
Aktivt kul (også kaldet aktivt kul, aktivt kul eller aktivt kul) er en form for kul, der er blevet forarbejdet til at gøre det ekstremt porøst og dermed have et meget stort overfladeareal til rådighed for adsorption og kemiske reaktioner. Det er normalt afledt af kul, træ, hårde frugtskaller, frugtkerner.
Aktivt kul er værdifuldt til en række forskellige anvendelser. Eksempler omfatter gasrensning, vandrensning, metaludvinding, guldgenvinding, medicin, spildevandsrensning, luftfiltre i gasmasker og filtermasker og filtre i trykluft. Derudover er aktivt kul nyttigt til deodorisering af lukkede rum såsom køleskabe og lagerbygninger. Tilstrækkelig aktivering til nyttige anvendelser kan komme udelukkende fra det store overfladeareal, selvom yderligere kemisk behandling ofte forbedrer materialets adsorptionsevne.
Ansøgninger
Aktivt kul bruges til gasrensning, guldrensning, metaludvinding, vandrensning, medicin, spildevandsbehandling, luftfiltre i gasmasker og filtermasker, filtre i trykluft og mange andre applikationer.
En stor industriel anvendelse involverer brug af aktivt kul i metalbearbejdningsområdet. Det er meget almindeligt anvendt til oprensning af galvaniseringsopløsninger. For eksempel er det en hovedoprensningsteknik til fjernelse af organiske urenheder fra lyse nikkelbelægningsopløsninger. En række organiske kemikalier tilsættes pletteringsløsninger for at forbedre deres aflejringskvaliteter og for at forbedre egenskaber som lyshed, glathed og duktilitet. På grund af passage af jævnstrøm og elektrolytiske reaktioner af anodisk oxidation og katodisk reduktion, genererer organiske tilsætningsstoffer uønskede nedbrydningsprodukter i opløsning. Deres overdrevne opbygning kan påvirke pletteringskvaliteten og fysiske egenskaber af aflejret metal negativt. Aktiveret kulbehandling fjerner sådanne urenheder og genopretter pletteringsydelsen til det ønskede niveau.
Miljøapplikationer
Kulstofadsorption har adskillige anvendelser til at fjerne forurenende stoffer fra luft- eller vandstrømme både i marken og i industrielle processer såsom:
- Spildoprydning
- Grundvandsoprensning
- Drikkevandsfiltrering
- Luftrensning
- Flygtige organiske forbindelser opfanges fra maling, renseri, benzindispensering og andre processer.
Medicinske applikationer
Aktivt kul bruges til at behandle forgiftninger og overdoser efter oral indtagelse.
Det menes at binde sig til gift og forhindre dets absorption i mave-tarmkanalen. I tilfælde af mistanke om forgiftning administrerer medicinsk personale enten aktivt kul på stedet eller på et hospitals skadestue. Dosering er sædvanligvis empirisk ved 1 gram/kg legemsvægt, normalt kun givet én gang. Afhængigt af lægemidlet, der tages, kan det gives mere end én gang. I sjældne situationer bruges aktivt kul på intensiv pleje til at bortfiltrere skadelige stoffer fra blodstrømmen hos forgiftede patienter. Aktivt kul er blevet den foretrukne behandling for mange forgiftninger, og andre dekontamineringsmetoder såsom ipecac-induceret emesis eller mavepumper bruges nu sjældent.
Mens aktivt kul er nyttigt i en akut forgiftningssituation, har det vist sig ikke at være effektivt til langsigtet ophobning af toksiner, såsom ved brug af giftige herbicider.
Virkningsmekanismer:
- Binding af toksinet for at forhindre mave- og tarmabsorption. Bindingen er reversibel, så et kathartisk middel såsom sorbitol kan også tilsættes
- Det afbryder den enterohepatiske cirkulation af nogle lægemidler/toksiner og deres metabolitter
- Tillader visse lægemidler/toksiner at blive trukket ud af blodet og binde sig til kullet i tarmen - en slags "tarmdialyse"
Forkert påføring (f.eks. i lungerne) resulterer i pulmonal aspiration, som nogle gange kan være fatal, hvis øjeblikkelig medicinsk behandling ikke påbegyndes. Brugen af aktivt kul er kontraindiceret, når det indtagne stof er en syre, en base eller et petroleumsprodukt.
Til præ-hospital brug kommer den i plastikrør eller -flasker, almindeligvis 12,5 eller 25 gram, forblandet med vand. Handelsnavnene inkluderer InstaChar, SuperChar, Actidose og Liqui-Char, men det kaldes almindeligvis blot Activated Charcoal.
Som et håndkøbslægemiddel bruges det ofte til at behandle mild diarré.
Gasrensning
Filtre med aktivt kul bruges normalt i trykluft og gasrensning for at fjerne oliedampe, lugte og andre kulbrinter fra luften. De mest almindelige designs bruger et 1-trins eller 2-trins filtreringsprincip, hvor aktivt kul er indlejret i filtermediet. Aktivt kul bruges også i rumdragtens Primary Life Support Systems.
Oprensning af destilleret alkoholholdig drik
Aktivt kulfiltre kan bruges til at filtrere vodka og whisky for organiske urenheder. Da det aktive kul ikke binder sig godt til alkoholer, påvirkes procentdelen af ethanol ikke væsentligt, men kulstoffet vil binde sig til og fjerne mange organiske urenheder, som kan påvirke farve, smag og lugt.
Skrubning af kviksølv fra stakgas
Aktivt kul, ofte imprægneret med jod eller svovl, bruges i vid udstrækning til at fange kviksølvemissioner fra kulfyrede kraftværker, medicinske forbrændingsanlæg og fra naturgas ved brøndhovedet. Dette kulstof er et specialprodukt, men det genanvendes ofte ikke.
Det kviksølvfyldte aktivt kul udgør et bortskaffelsesproblem. Hvis det aktive kul indeholder mindre end 260 dele pr. million (ppm) kviksølv, tillader føderale regler det at blive stabiliseret (for eksempel fanget i beton) til deponering. Affald, der indeholder mere end 260 ppm, regnes dog i underkategorien "højt kviksølv" og er forbudt at deponere (Land-Ban Rule). Dette materiale ophobes nu i lagre og i dybe forladte miner med en anslået hastighed på 1000 tons om året.
