Hur renar aktivt kol vatten?

För dem som inte har sett kolet utöva sin magi kan du prova detta: Fyll först två burkar med vatten. Tillsätt matfärg i båda burkarna och rör om blandningarna ordentligt. Tillsätt sedan 2-3 skedar (eller mer beroende på burkens storlek) pulveriserat träkol i den ena burken. Låt burkarna stå i minst två dagar.

Resultatet? Efter 2-3 dagar kommer du att upptäcka att den burk som matats med träkol är nästan lika genomskinlig som den var efter det första steget. Det verkar som om träkolet har absorberat matfärgen och därmed ”renat” vattnet. Men hur uppnår träkolet detta?

Aktivt kol

För det första absorberar träkolet inte, utan adsorberar föroreningar. Det finns en avgörande skillnad. Medan absorption är den process där ämnen löses upp eller sugs in i ett absorbents volym, är adsorption den process där ämnen bara fastnar på ett adsorbents yta. De sipprar inte in, utan fastnar istället och begränsas till adsorbentens yta. Svampar absorberar, träkol och gel adsorberar.

Träkols förmåga att rena ämnen har rapporterats användas så tidigt som för flera årtusenden sedan, då egyptierna använde det för att eliminera vissa oönskade element i samband med tillverkningen av brons.

Anledningen till att träkol är ett så anmärkningsvärt adsorberingsmedel är att det har en häpnadsväckande porös yta. Dess miljarder kolatomer är separerade av miljontals porer. I grund och botten har den en stor yta för att fånga upp och lagra föroreningar. Dess porositet kan göras ännu mer imponerande och ytan suveränt stor genom att behandla den med syre. Det träkol som blir resultatet kallas aktivt kol, och det är det som din vattenrenare använder för att rena vattnet.

Renare består av en bädd av aktivt kol som det förorenade vattnet passerar genom för att renas från sina föroreningar. Enligt Wikipedia har ett gram aktivt kol i bädden en yta på över 32 000 kvadratmeter. En sked aktivt kol beräknas motsvara ytan av en fotbollsplan! Men oavsett dess imponerande kapacitet varierar reningsmängden med den hastighet med vilken kolet utsätts för vatten. Ju långsammare vattnet passerar genom bädden, desto längre tid exponeras det för föroreningarna.

Kemisk adsorption och attraktion

Aktiverat kol eliminerar föroreningar, som inte nödvändigtvis är farliga föroreningar, utan även kan vara luktande eller färgade ämnen, från gaser eller vätskor, antingen genom kemisk adsorption eller kemisk attraktion. Nej, de två är inte samma sak.

Ett ämne adsorberas kemiskt när det, medan det rör sig förbi träkolets yta, fäster vid den efter att ha fastnat i en av dess miljoner porer. Ämnen som är mest benägna att fastna på detta sätt är organiska eller kolbaserade föreningar. Å andra sidan attraheras ett ämne kemiskt när dess negativa joner lockas av de positiva jonerna i det aktiva kolet. Ämnen som är mest benägna att attraheras på detta sätt är oorganiska föreningar, särskilt sådana som är klorbaserade.

Det vore ett misstag att tro att vattenrenare är oövervinnerliga och att det aktiva kolet som de rymmer kan adsorbera allt du kastar på det. Det finns vissa föreningar som är likgiltiga för attraktionen; de passerar genom bädden helt oadsorberade. Dessa inkluderar mineraler, nitrater, natrium och vissa andra upplösta oorganiska föreningar.

Slutligt används aktivt kol inte bara av vattenrenare, utan även av kaffemaskiner, kemiska bearbetningsanläggningar, ansiktskrämer, akvarier och även av cigarettfimpar. Det är det som gör att en gasmask fungerar. Det är dock absolut nödvändigt att komma ihåg att träkolet blir värdelöst efter ett tag. När alla dess porer är upptagna av föroreningar renar den vätskor och gaser lika effektivt som en sten. Vid denna tidpunkt måste det ockuperade kolet ersättas med nytt, oockuperat kol.