Geactiveerde koolstof
Actieve kool (ook wel actieve kool, actieve kool of actieve kool genoemd) is een vorm van koolstof die is verwerkt om deze extreem poreus te maken en zo een zeer groot oppervlak beschikbaar te hebben voor adsorptie en chemische reacties. Het is meestal afkomstig van steenkool, hout, harde fruitschalen en fruitpitten.
Actieve kool is waardevol voor een verscheidenheid aan toepassingen. Voorbeelden hiervan zijn gaszuivering, waterzuivering, metaalwinning, goudwinning, medicijnen, rioolwaterzuivering, luchtfilters in gasmaskers en filtermaskers, en filters in perslucht. Bovendien is actieve kool nuttig voor het ontgeuren van gesloten ruimtes zoals koelkasten en magazijnen. Voldoende activering voor nuttige toepassingen kan uitsluitend voortkomen uit het grote oppervlak, hoewel verdere chemische behandeling vaak het adsorptievermogen van het materiaal verbetert.
Toepassingen
Actieve kool wordt gebruikt bij gaszuivering, goudzuivering, metaalwinning, waterzuivering, geneeskunde, rioolwaterzuivering, luchtfilters in gasmaskers en filtermaskers, filters in perslucht en vele andere toepassingen.
Een belangrijke industriële toepassing omvat het gebruik van actieve kool op het gebied van metaalafwerking. Het wordt op grote schaal gebruikt voor de zuivering van galvanische oplossingen. Het is bijvoorbeeld een belangrijke zuiveringstechniek voor het verwijderen van organische onzuiverheden uit oplossingen voor helder vernikkelen. Er wordt een verscheidenheid aan organische chemicaliën aan galvaniseringsoplossingen toegevoegd om de afzettingskwaliteiten ervan te verbeteren en om eigenschappen zoals helderheid, gladheid en ductiliteit te verbeteren. Door het passeren van gelijkstroom en elektrolytische reacties van anodische oxidatie en kathodische reductie genereren organische additieven ongewenste afbraakproducten in oplossing. De overmatige opbouw ervan kan de galvaniseringskwaliteit en de fysische eigenschappen van afgezet metaal negatief beïnvloeden. Behandeling met actieve kool verwijdert dergelijke onzuiverheden en herstelt de galvanisatieprestaties naar het gewenste niveau.
Milieutoepassingen
Koolstofadsorptie heeft talrijke toepassingen bij het verwijderen van verontreinigende stoffen uit lucht- of waterstromen, zowel in het veld als in industriële processen, zoals:
- Opruimen van lekkages
- Grondwatersanering
- Drinkwaterfiltratie
- Luchtzuivering
- Vluchtige organische stoffen worden opgevangen door schilderwerk, stomerij, benzineafgifte en andere processen.
Medische toepassingen
Actieve kool wordt gebruikt voor de behandeling van vergiftigingen en overdoses na orale inname.
Er wordt aangenomen dat het zich aan gif bindt en de opname ervan door het maag-darmkanaal verhindert. In gevallen van vermoedelijke vergiftiging dient medisch personeel actieve kool ter plaatse of op de afdeling spoedeisende hulp van een ziekenhuis toe. De dosering is gewoonlijk empirisch en bedraagt 1 gram/kg lichaamsgewicht, meestal slechts één keer gegeven. Afhankelijk van het ingenomen geneesmiddel kan het meerdere keren worden toegediend. In zeldzame gevallen wordt op de intensive care actieve kool gebruikt om schadelijke medicijnen uit de bloedbaan van vergiftigde patiënten te filteren. Actieve kool is de voorkeursbehandeling geworden voor veel vergiftigingen, en andere ontsmettingsmethoden zoals door ipecac geïnduceerd braken of maagpompen worden nu zelden gebruikt.
Hoewel actieve kool bruikbaar is in een acute vergiftigingssituatie, is aangetoond dat het niet effectief is bij de accumulatie van gifstoffen op de lange termijn, zoals bij het gebruik van giftige herbiciden.
Werkingsmechanismen:
- Binding van het toxine om maag- en darmabsorptie te voorkomen. De binding is omkeerbaar, dus er kan ook een laxerend middel zoals sorbitol worden toegevoegd
- Het onderbreekt de enterohepatische circulatie van sommige geneesmiddelen/toxinen en hun metabolieten
- Zorgt ervoor dat bepaalde medicijnen/toxines uit het bloed worden gehaald en zich binden aan de houtskool in de darm – een soort ‘darmdialyse’
Onjuiste toepassing (bijvoorbeeld in de longen) resulteert in longaspiratie, wat soms fataal kan zijn als er niet onmiddellijk medische behandeling wordt gestart. Het gebruik van actieve kool is gecontra-indiceerd als de ingenomen stof een zuur, een alkali of een aardolieproduct is.
Voor gebruik vóór het ziekenhuis wordt het geleverd in plastic tubes of flessen, gewoonlijk 12,5 of 25 gram, vooraf gemengd met water. De handelsnamen omvatten InstaChar, SuperChar, Actidose en Liqui-Char, maar het wordt gewoonlijk eenvoudigweg geactiveerde houtskool genoemd.
Als vrij verkrijgbaar medicijn wordt het vaak gebruikt om milde diarree te behandelen.
Gaszuivering
Filters met actieve kool worden meestal gebruikt bij perslucht- en gaszuivering om oliedampen, geuren en andere koolwaterstoffen uit de lucht te verwijderen. De meest voorkomende ontwerpen maken gebruik van een 1-traps of 2-traps filtratieprincipe waarbij actieve kool in de filtermedia is ingebed. Geactiveerde houtskool wordt ook gebruikt in primaire levensondersteunende systemen voor ruimtepakken.
Zuivering van gedistilleerde alcoholische dranken
Actieve koolfilters kunnen worden gebruikt om wodka en whisky van organische onzuiverheden te filteren. Omdat de actieve kool niet goed aan alcoholen bindt, wordt het percentage ethanol niet significant beïnvloed, maar de koolstof zal zich binden aan veel organische onzuiverheden en deze verwijderen die de kleur, smaak en geur kunnen beïnvloeden.
Kwik uit schoorsteengas wassen
Actieve kool, vaak geïmpregneerd met jodium of zwavel, wordt op grote schaal gebruikt om de kwikemissies van kolencentrales, medische verbrandingsovens en van aardgas bij de bron op te vangen. Deze koolstof is een speciaal product, maar wordt vaak niet gerecycled.
De met kwik beladen actieve kool levert een verwijderingsprobleem op. Als de actieve kool minder dan 260 delen per miljoen (ppm) kwik bevat, staat de federale regelgeving toe dat deze wordt gestabiliseerd (bijvoorbeeld opgesloten in beton) voor storting. Afval dat meer dan 260 ppm bevat, valt echter onder de subcategorie "hoog kwik" en mag niet op stortplaatsen worden gestort (Land-Ban Rule). Dit materiaal stapelt zich nu op in pakhuizen en in diep verlaten mijnen met een geschatte snelheid van 1000 ton per jaar.
