Cum purifică apa cărbunele activat?

Pentru cei care nu au văzut cum cărbunele își face magia, încercați asta: Mai întâi, umpleți două borcane cu apă. În ambele borcane, adăugați colorant alimentar și amestecați bine amestecurile. Apoi, adăugați 2-3 linguri (sau mai multe, în funcție de mărimea borcanului) de cărbune pudră într-unul dintre borcane. Lăsați borcanele să stea cel puțin două zile.

Rezultatul? După 2-3 zile, veți constata că borcanul alimentat cu cărbune să fie aproape la fel de transparent ca după primul pas. S-ar părea că cărbunele a absorbit colorantul alimentar, „purificând” astfel apa. Totuși, cum reușește cărbunele să obțină acest lucru?

Cărbune activ

În primul rând, cărbunele nu absoarbe, ci adsorb impuritățile. Există o diferență crucială. În timp ce absorbția este procesul prin care substanțele se dizolvă sau sunt aspirate în volumul unui absorbant, adsorbția este procesul prin care substanțele aderă pur și simplu la suprafața unui adsorbant. Acestea nu se infiltrează în interior, ci sunt lipite și limitate la suprafața adsorbantului. Buretele absoarbe, cărbunele și gelul adsorb.

Capacitatea cărbunelui de a purifica substanțele a fost raportată ca fiind folosită încă de acum câteva milenii, când egiptenii o foloseau pentru a elimina anumite elemente nedorite în procesul de fabricare a bronzului.

Motivul pentru care cărbunele este un adsorbant atât de remarcabil este că are o suprafață uimitor de poroasă. Miliardele sale de atomi de carbon sunt separate de milioane de pori. Practic, se mândrește cu o suprafață mare pentru a capta și stoca impuritățile. Porozitatea sa poate fi făcută și mai impresionantă, iar suprafața extrem de mare, prin tratarea sa cu oxigen. Cărbunele rezultat este cunoscut sub numele de cărbune activat, care este ceea ce folosește purificatorul dvs. de apă pentru a purifica apa.

Purificatoarele constau dintr-un pat de cărbune activat prin care trece apa contaminată pentru a fi curățată de contaminanții săi. Potrivit Wikipedia, un gram de cărbune activ din pat are o suprafață de peste 32.000 de metri pătrați. Pentru perspectivă, se estimează că o lingură de cărbune activ echivalează cu suprafața unui teren de fotbal! Cu toate acestea, indiferent de capacitățile sale impresionante, cantitatea de purificare variază în funcție de rata la care cărbunele este expus la apă. Cu cât apa trece mai încet prin pat, cu atât mai mult timp este expusă contaminanților.

Absorbție și atracție chimică

Cărbunele activat elimină impuritățile, care nu sunt neapărat contaminanți periculoși, dar pot fi și substanțe urât mirositoare sau colorate, din gaze sau lichide, fie prin adsorbție chimică, fie prin atracție chimică. Nu, cele două nu sunt aceleași lucruri.

O substanță este adsorbită chimic atunci când, în timp ce se deplasează pe lângă suprafața cărbunelui, se atașează de aceasta după ce a fost prinsă într-unul din milioanele sale de pori. Substanțele care sunt cele mai predispuse să fie prinse în acest mod sunt compușii organici sau pe bază de carbon. Pe de altă parte, o substanță este atrasă chimic atunci când ionii negativi ai acesteia sunt atrași de ionii pozitivi ai cărbunelui activ. Substanțele cele mai predispuse să fie atrase în acest mod sunt compușii anorganici, în special cei pe bază de clor.

Ar fi o greșeală să credem că purificatoarele de apă sunt invincibile și că cărbunele activ pe care îl adăpostesc poate adsorbi tot ceea ce îi aruncați. Există anumiți compuși care sunt indiferenți la atracție; ei trec prin pat complet neadsorbiți. Printre aceștia se numără mineralele, nitrații, sodiul și anumiți alți compuși anorganici dizolvați.

În cele din urmă, cărbunele activ nu este utilizat doar de purificatoarele de apă, ci și de aparatele de cafea, instalațiile de procesare chimică, cremele de față, acvariile și chiar de mucuri de țigară. Este ceea ce face ca o mască de gaze să funcționeze. Cu toate acestea, este imperios necesar să ne amintim că, după un timp, cărbunele devine lipsit de valoare. După ce toți porii săi sunt ocupați de contaminanți, acesta purifică lichidele și gazele la fel de eficient ca o pietricică. În acest moment, cărbunele ocupat trebuie înlocuit cu cărbune nou, neocupat.

.