Jak zrobić węgiel aktywowany w domu
Często jesteśmy pytani: „Proszę mi wyjaśnić, jak zrobić węgiel aktywowany w domu”. Aby zrobić węgiel aktywowany, musisz najpierw zrozumieć, że istnieją dwie podstawowe metody aktywacji – aktywacja parowa i aktywacja chemiczna. Aktywacja chemiczna nie powinna być mylona z praniem kwasem lub impregnacją chemiczną. Dość dobry węgiel aktywny (taki jak proszek na górze tej strony) o powierzchni 1000 m2/g miałby 125 akrów powierzchni na funt.
Wytwarzanie węgla aktywowanego parą
Aktywacja parą jest głównie używana do węgla kokosowego i węgla.
W produkcji węgla aktywowanego parą, najpierw skorupa kokosa lub węgiel jest ogrzewany w celu utworzenia węgla drzewnego. Węgiel ten jest następnie „aktywowany” w piecu w wysokiej temperaturze od 1700° do 1800°F za pomocą pary wodnej przy braku tlenu. W procesie aktywacji parą wodną, wszystkie lotne związki są usuwane, a jednocześnie warstwa po warstwie atomy węgla są odrywane, powiększając istniejące pory wewnętrzne i pozostawiając szkielet węglowy. W wyniku reakcji węgla z parą wodną powstaje gazowy wodór i tlenek węgla (C+H2O=H2 +CO). Tlenek węgla ulatnia się, zabierając ze sobą atomy węgla. Zazwyczaj z 3 funtów surowego węgla drzewnego uzyskuje się 1 funt węgla aktywnego. Jest to doskonały przykład powiedzenia „Mniej znaczy więcej”. Mniej atomów węgla daje więcej przestrzeni wewnętrznej.
Odkąd węgiel aktywny jest schłodzony, aby usunąć rozpuszczalną zawartość popiołu, może być albo „woda-myte „* (co wymaga dużo wody) lub jest „kwas-myte” (aby usunąć kwas-rozpuszczalny popiół zawartość), a następnie wielokrotnie „woda-myte”, aby usunąć wszelkie ślady roztworu kwasu.
(*Nie chcąc, aby cokolwiek się zmarnowało, „ocet” z węgla drzewnego jest czasami zbierany i sprzedawany jako komercyjny kwas ascetyczny lub przetwarzany na ocet stołowy.)
Z powodu bardzo wysokich temperatur wymaganych do aktywacji parą wodną (600 – 1200 °C), temperatur, których nie można osiągnąć w konwencjonalnym piecu (260 °C), metoda ta jest ograniczona do technologii przemysłowej.
Kolejnym ogromnym czynnikiem ograniczającym jest koszt produkcji. Świat używa ogromnej ilości Activated Charcoal rocznie, więc produkcja musi być na skalę przemysłową, która może produkować miliony ton AC w bardzo niskiej cenie. Jest to typowo done w dużych obrotowych stalowych piecach cylindrycznych (do 180 stóp długości produkując do 12,5 ton metrycznych / godzinę) z wyrafinowanym systemem dostarczania ciepła i pary. Gdyby pieniądze nie stanowiły problemu, wówczas osoby prywatne musiałyby najpierw zaprojektować jeszcze bardziej wyrafinowaną wersję miniaturową. Pojawiłaby się kwestia mycia/płukania, utylizacji odpadów popiołu z pirolizy, zarządzania gazami spalinowymi i inne wyzwania. Produkt netto znacznie przekroczyłby koszt produktu produkowanego masowo, a jakość prawdopodobnie również byłaby problemem, ponieważ temperatury i czas gotowania są dość krytyczne. Pomijając fascynację budową własnego, wydaje się, że koszt byłby zaporowy, aby węgiel aktywowany parą „w domu”.
Więc, jak można zrobić węgiel aktywowany parą? Powinno być oczywiste, że dla małych ilości osobistych, nie jesteś ustawiony na wyzwania techniczne lub nakładów finansowych. A więc, jak możesz zrobić chemicznie aktywowany węgiel drzewny? Czy jest to tańsze i łatwiejsze?
Wytwarzanie węgla aktywowanego chemicznie
Aktywacja chemiczna daje ten sam efekt końcowy – znacznie zwiększoną powierzchnię wewnętrzną – ale wykorzystuje roztwór chemiczny do przeżuwania struktury wewnętrznej. Typowo drewnopochodne węgle aktywowane są produkowane komercyjnie przy użyciu ciepła (450-900 °C) i kwasu fosforowego. Ten proces „aktywacji” skutkuje powstaniem ogromnej powierzchni – rzędu 600 do 1200 metrów kwadratowych na gram (m2/g), w zależności od użytego surowca i procesu. Ponownie modelem przemysłowym jest duży stalowy rożen. Drewno może być najpierw poddane pirolizie, następnie węgiel drzewny jest nasycany kwasem fosforowym, po czym następuje kontrolowane ponowne ogrzanie w celu wzmocnienia erozji chemicznej atomów węgla, a następnie skomplikowany cykl mycia w celu usunięcia kwasu. Ten proces jest czasami preferowany, ponieważ wymaga mniej ciepła i czasu.
Wykonywanie węgla aktywowanego samodzielnie
Jeszcze raz, niektórzy będą chcieli zobaczyć, czy mogą wykonać chemicznie aktywowany węgiel drzewny na skalę podwórka. Znajdziesz tu kilku poważnych przedsiębiorców na YouTube.com. Podczas gdy ich metody wydają się proste dosyć, użycie różnych chemikaliów wydaje się zaproszeniem dla wypadków. Niektóre z ich sugestii dotyczących chemikaliów obejmują „kwas akumulatorowy” (kwas siarkowy), kwas solny (alias kwas muriatowy sprzedawany w sklepach z artykułami żelaznymi do usuwania betonu z cegieł), kwas azotowy, wodorotlenek potasu lub sodu (silnie żrący), chlorek wapnia lub cynku (bardziej stabilne sole)… Potem następuje żmudna kombinacja obróbki, podgrzewania i intensywnego mycia w celu usunięcia wszelkich pozostałości chemikaliów. Wymagana temperatura (450-900 °C), choć znacznie niższa niż w przypadku aktywacji parą (600-1200 °C), jest nadal znacznie wyższa niż ta, którą może osiągnąć konwencjonalny piec. Substancją chemiczną z wyboru jest kwas fosforowy (raczej słaby kwas). Nawet tak, biorąc pod uwagę wysokie temperatury wymagane do prowadzenia procesu aktywacji, (temperatury znacznie wyższe niż można osiągnąć w domowym piekarniku) efekt erozji produkowane przez każdego z różnych substancji chemicznych byłoby znacznie zmniejszone, a produkt końcowy będzie tylko nieznacznie lepsze niż surowego węgla drzewnego. Ale istnieje możliwość poważnego uszkodzenia. Na przykład, możliwe wyniki reakcji kwasu solnego z węglem obejmują:
- Czterochlorek węgla (Freon) – może więcej niż zabrać ci oddech
- Trichlorometan (Chloroform) – depresja OUN, przekształca się w fosgen (broń chemiczna używana podczas I Wojny Światowej) w obecności tlenu i ciepła
- Chlorohydrokarbony – niektóre są wysoce toksyczne i/lub łatwopalne.
- Różne węglowodory – toksyczne, łatwopalne i silnie działające gazy cieplarniane
- Gaz chlorowy – toksyczny
- Gaz wodorowy – łatwopalny
Z tych i innych powodów nie zalecamy w ogóle podejmowania prób wytwarzania chemicznie aktywowanego węgla drzewnego jako projektu typu „zrób to sam” (DIY).
Jednakże, jeśli ten projekt jest skierowany do ostatecznego wykonania taniego filtra wody lub powietrza dla prymitywnych okoliczności, należy zauważyć, że zwykły węgiel drzewny ma długą historię (3000+ lat) stosowania w kontroli zapachu i oczyszczaniu wody. Tak daleko jak 1500 lat p.n.e. aż do szpitali w 1800 roku, zwykły węgiel drzewny w proszku był używany do kontrolowania smrodu gnijącego mięsa. Starożytni odkrywcy morscy przypalali wnętrze drewnianych beczek z wodą, aby zakonserwować wodę pitną podczas długich rejsów. W swoich kampaniach mających na celu pomoc w oswojeniu dzikiego Zachodu, amerykańska Kalwaria używała zwykłego węgla drzewnego w ostatniej komorze 3-komorowego pudełka (1. żwir, 2. płukany piasek, 3. węgiel drzewny) do filtrowania wody bagiennej do picia. Stwierdzono, że nawet słabo zwykły węgiel drzewny ma fragmenty super cząsteczki Buckmisterfullerene (C60), który ma fenomenalne zdolności adsorpcyjne. Tak więc, jeśli jest to dla niektórych szorstkich lub prowizorycznych okolicznościach, po prostu zwykły węgiel będzie działać wystarczająco skutecznie, zarówno jako wody i powietrza filtr, bez potencjalnych mishaps próbuje aktywować go z niektórych potencjalnie corrosive chemicals.
Jeśli DIY jest do produkcji aktywnego węgla drzewnego do użytku leczniczego, jest bardzo wątpliwe, jak wiele można zyskać; na pewno nie w poziomach aktywności lub w oszczędności pieniędzy, podczas gdy bezpieczeństwo pozostaje prawdziwym problemem. Z drugiej strony jeden-galon pojemnik żywności klasy proszku węgla drzewnego kosztuje tak mało jak 37 dolarów, bez wszystkich urządzeń, pracy i wydatków. Typowa rodzina nie będzie używać tej kwoty w roku dla wspólnych dolegliwości. Przechowywane z szczelną pokrywą może trwać indefinitely.
Jeśli DIY jest myślenie do przodu do jakiegoś scenariusza Survival, a następnie możemy powiedzieć, z bardzo prawdziwego doświadczenia z pierwszej ręki, nie masz zamiar mieć dostęp do żadnej z chemikaliów sugerowanych powyżej, a co ważniejsze, skuteczność zwykłego węgla drzewnego będzie porównać korzystnie z każdym węgla aktywnego w każdej sytuacji awaryjnej powinien przyjść na swój sposób, tak długo, jak końcowy proszek jest sterylny. Zobacz CharcoalTimes newsletter czerwiec 2012 (Przygoda w Ugandzie 2012) W międzyczasie, oszczędź sobie wiele niepotrzebnego żalu, i nie pozwól, aby twoje dobre intencje zwróciły jakiegoś niedoszłego entuzjastę węgla drzewnego przeciwko temu najbardziej łagodnemu z naturalnych środków leczniczych, z jakąś lekkomyślną chemią, która poszła źle.
Czy myślisz o zrobieniu węgla aktywnego? W przeglądzie, czy aktywowany parą lub aktywowany chemicznie, najlepiej nie próbować. Jak można zrobić zwykły węgiel drzewny? To jest o wiele prostsza procedura. Kliknij TUTAJ, aby obejrzeć wideo krok po kroku.