Hvordan renser aktivt kul vand?

For dem, der ikke har oplevet, hvordan aktivt kul virker magisk, kan du prøve dette: Først skal du fylde to krukker med vand. Tilsæt madfarve til begge krukker, og rør blandingerne grundigt rundt. Tilsæt derefter 2-3 skefulde (eller mere afhængigt af glassets størrelse) pulveriseret kul i det ene glas. Lad glassene stå i mindst to dage.

Resultatet? Efter 2-3 dage vil du opdage, at den krukke, der er fyldt med trækul, er næsten lige så gennemsigtig, som den var efter det første trin. Det ser ud til, at trækulet har absorberet madfarven og dermed “renset” vandet. Men hvordan opnår trækulet dette?

Aktivt kul

Først og fremmest absorberer trækul ikke urenheder, men adsorberer dem. Der er en afgørende forskel. Mens absorption er den proces, hvor stoffer opløses eller suges op i et absorberende stofs volumen, er adsorption den proces, hvor stoffer blot klæber til et adsorberende stofs overflade. De siver ikke ind, men sidder i stedet fast og begrænses til adsorbentens overflade. Svampe absorberer, trækul og gel adsorberer.

Kulets evne til at rense stoffer er blevet rapporteret anvendt så tidligt som for flere årtusinder siden, da egypterne brugte det til at fjerne visse uønskede elementer i forbindelse med fremstillingen af bronze.

Grunden til, at trækul er et så bemærkelsesværdigt adsorberende stof, er, at det har en forbløffende porøs overflade. Dens milliarder af kulstofatomer er adskilt af millioner af porer. Dybest set har det et stort overfladeareal til at opfange og lagre urenheder. Dens porøsitet kan gøres endnu mere imponerende og overfladen endnu større ved at behandle den med ilt. Det resulterende kul er kendt som aktivt kul, og det er det, som din vandrenser bruger til at rense vandet.

Rensere består af et aktivt kulbed, som det forurenede vand passerer igennem for at blive renset for sine forurenende stoffer. Ifølge Wikipedia har et gram aktivt kul i sengen et overfladeareal på over 32.000 kvadratfod. En skefuld aktivt kul svarer til overfladen af en fodboldbane! Men uanset de imponerende egenskaber varierer rensningsgraden med den hastighed, hvormed kulet udsættes for vand. Jo langsommere vandet passerer gennem bedet, jo længere tid er det udsat for forureningerne.

Kemisk adsorption og tiltrækning

Aktiveret kul fjerner urenheder, som ikke nødvendigvis er farlige forureninger, men som også kan være lugt- eller farvestoffer, fra gasser eller væsker, enten ved kemisk adsorption eller kemisk tiltrækning. Nej, de to er ikke det samme.

Et stof adsorberes kemisk, når det, mens det bevæger sig forbi trækulets overflade, fæstner sig til det efter at være blevet fanget i en af dets millioner af porer. Stoffer, der er mest tilbøjelige til at blive fanget på denne måde, er organiske eller kulstofbaserede forbindelser. På den anden side bliver et stof kemisk tiltrukket, når dets negative ioner tiltrækkes af de positive ioner i det aktive kul. De stoffer, der er mest tilbøjelige til at blive tiltrukket på denne måde, er uorganiske forbindelser, især dem, der er klorbaserede.

Det ville være en fejl at tro, at vandrensere er uovervindelige, og at det aktive kul, som de rummer, kan adsorbere alt, hvad man kaster efter det. Der er visse forbindelser, som er ligeglade med tiltrækningen; de passerer gennem sengen helt uadsorberet. Disse omfatter mineraler, nitrater, natrium og visse andre opløste uorganiske forbindelser.

Sidst, aktivt kul bliver ikke kun udnyttet af vandrensere, men også af kaffemaskiner, kemiske forarbejdningsanlæg, ansigtscremer, akvarier og endda af cigaretskodder. Det er det, der får en gasmaske til at fungere. Det er dog bydende nødvendigt at huske, at trækulet bliver værdiløst efter et stykke tid. Når alle dens porer er optaget af forurenende stoffer, renser den væsker og gasser lige så effektivt som en småsten. På dette tidspunkt skal det optagede trækul udskiftes med nyt, uoptaget trækul.