Wie reinigt Aktivkohle Wasser?

Für diejenigen, die noch nicht erlebt haben, wie Aktivkohle ihre Magie entfaltet, versuchen Sie dies: Füllen Sie zunächst zwei Gläser mit Wasser. Gib in beide Gläser Lebensmittelfarbe und rühre die Mischungen gründlich um. Geben Sie dann 2-3 Esslöffel (oder mehr, je nach Größe des Glases) pulverisierte Holzkohle in ein Glas. Lass die Gläser mindestens zwei Tage stehen.

Das Ergebnis? Nach 2-3 Tagen werden Sie feststellen, dass das mit Holzkohle gefüllte Glas fast so durchsichtig ist wie nach dem ersten Schritt. Es hat den Anschein, dass die Holzkohle den Lebensmittelfarbstoff absorbiert hat und das Wasser dadurch „reinigt“. Aber wie erreicht die Holzkohle das?

Aktivkohle

Zunächst einmal absorbiert Holzkohle keine Verunreinigungen, sondern adsorbiert sie. Das ist ein entscheidender Unterschied. Während bei der Absorption die Stoffe im Volumen eines Absorptionsmittels gelöst oder aufgesaugt werden, bleiben die Stoffe bei der Adsorption lediglich an der Oberfläche eines Adsorptionsmittels haften. Sie dringen nicht in das Innere ein, sondern bleiben an der Oberfläche des Adsorptionsmittels haften und werden darauf beschränkt. Schwämme absorbieren, Holzkohle und Gel adsorbieren.

Die Fähigkeit von Holzkohle, Substanzen zu reinigen, wurde Berichten zufolge bereits vor mehreren Jahrtausenden genutzt, als die Ägypter sie zur Beseitigung bestimmter unerwünschter Elemente bei der Herstellung von Bronze einsetzten.

Der Grund, warum Holzkohle ein so bemerkenswertes Adsorptionsmittel ist, liegt darin, dass sie eine erstaunlich poröse Oberfläche hat. Ihre Milliarden von Kohlenstoffatomen sind durch Millionen von Poren getrennt. Im Grunde verfügt sie über eine große Oberfläche, um Verunreinigungen aufzunehmen und zu speichern. Durch die Behandlung mit Sauerstoff wird die Porosität noch beeindruckender und die Oberfläche noch größer. Die so entstandene Aktivkohle wird von Ihrem Wasseraufbereiter verwendet, um das Wasser zu reinigen.

Wasseraufbereiter bestehen aus einem Aktivkohlebett, durch das das verunreinigte Wasser geleitet wird, um es von seinen Schadstoffen zu befreien. Laut Wikipedia hat ein Gramm Aktivkohle des Bettes eine Oberfläche von über 32.000 Quadratfuß. Zum Vergleich: Ein Löffel Aktivkohle entspricht schätzungsweise der Fläche eines Fußballfeldes! Unabhängig von den beeindruckenden Fähigkeiten der Aktivkohle hängt die Reinigungsleistung jedoch von der Geschwindigkeit ab, mit der die Aktivkohle dem Wasser ausgesetzt wird. Je langsamer das Wasser durch das Bett fließt, desto länger ist es den Verunreinigungen ausgesetzt.

Chemische Adsorption und Anziehung

Aktivkohle beseitigt Verunreinigungen, bei denen es sich nicht unbedingt um gefährliche Verunreinigungen, sondern auch um Geruchs- oder Farbstoffe handeln kann, aus Gasen oder Flüssigkeiten, entweder durch chemische Adsorption oder durch chemische Anziehung. Nein, das ist nicht dasselbe.

Eine Substanz wird chemisch adsorbiert, wenn sie sich beim Vorbeilaufen an der Oberfläche der Holzkohle in einer ihrer Millionen Poren festsetzt. Stoffe, die am ehesten auf diese Weise gebunden werden, sind organische oder kohlenstoffhaltige Verbindungen. Andererseits wird ein Stoff chemisch angezogen, wenn seine negativen Ionen von den positiven Ionen der Aktivkohle angelockt werden. Stoffe, die auf diese Weise am ehesten angezogen werden, sind anorganische Verbindungen, insbesondere solche auf Chlorbasis.

Es wäre ein Irrtum zu glauben, dass Wasserreiniger unbesiegbar sind und dass die Aktivkohle, die sie beherbergen, alles absorbieren kann, was man ihr hinwirft. Es gibt bestimmte Verbindungen, denen die Anziehungskraft gleichgültig ist; sie gehen völlig unadsorbiert durch das Bett. Dazu gehören Mineralien, Nitrate, Natrium und bestimmte andere gelöste anorganische Verbindungen.

Schließlich wird Aktivkohle nicht nur von Wasserreinigern verwendet, sondern auch von Kaffeemaschinen, chemischen Verarbeitungsanlagen, Gesichtscremes, Aquarien und sogar von Zigarettenstummeln. Sie sorgt dafür, dass eine Gasmaske funktioniert. Allerdings muss man sich darüber im Klaren sein, dass die Holzkohle nach einiger Zeit wertlos wird. Nachdem alle ihre Poren mit Schadstoffen besetzt sind, reinigt sie Flüssigkeiten und Gase so effektiv wie ein Kieselstein. An diesem Punkt muss die besetzte Kohle durch neue, unbesetzte Kohle ersetzt werden.