Активоване (активне) вугілля – пориста речовина, яку одержують із різних вуглецевмісних матеріалів органічного походження.

1 грам активованого вугілля в залежності від технології виготовлення має поверхню від 500 до 1500 м [площа поверхні звичайного вугілля 50 м].
Сутність процесу активації полягає у розтині пір, що знаходяться у вуглецевому матеріалі в закритому стані.

Визначальний вплив на структуру доби надають вихідні матеріали для їх отримання. Активоване вугілля на основі шкаралупи кокосів характеризується більшою часткою мікропор (до 2 нм), на основі кам'яного вугілля – більшою часткою мезопор (2-50 нм). Велика частка макропора характерна для активованого вугілля на основі деревини (понад 50 нм).

Мікропори особливо добре підходять для адсорбції молекул невеликого розміру, а мезопори – для адсорбції більших органічних молекул.

*Вугілля необхідно обробити перегрітою парою 600 до 850 градусів. Конструкція повинна складатися з двох колб, в одну з яких закладається сировина (березові дрова без кори дрібно нарубані, чим менше, тим краще) в іншу заливається вода. Колбу із сировиною максимально герметично закрити та покласти в багаття. Палити до того моменту, поки вся сировина не перетвориться на вугілля. Далі взяти другу колбу і з'єднати з першою (з вугіллям) колбою за допомогою металевого змійовика. У другу колбу налити води. Під колбою з водою та змійовиком розпалити багаття. У колбі з водою вода закипить і пара по змійовику, який розколеться в багатті, надходить у колбу з ще не остиглим вугіллям, тим самим ще нагріваючись. На підготовку 1 частини вугілля потрібно ~5 частин березової сировини.

*Добути ємність розміром з баночку кави з герметичною металевою кришкою. Взяти кілька березових гілочок, засипати в кавовий слоїк і покласти в багаття. Після того як багаття перегорить, потрібно почекати, щоб вугілля охололо. Висипати на марлю вугілля, що вийшло, зв'язати мішечком і тримати над водяною парою протягом 5-10 хвилин для активації вугілля, в результаті такої обробки він набуває пористу структуру, а всі пори очищаються від всяких рідких і не дуже рідких речовин. Зберігати вугілля необхідно в герметичному посуді, інакше він втратить свої властивості.


За допомогою цієї методики можна отримати активоване вугілля, звичайно для ідеального активованого вугілля потрібна температура перегрітої водяної пари від 300 до 600 градусів. Але для фільтрації води буде цілком достатньо.

*Для виготовлення активованого вугілля використовуються дерева різних порід: бук, береза, сосна, липа, дуб, ялина, осика, вільха, тополя. Відповідно до перерахованого порядку адсорбуюча здатність виготовленого з цих порід дерев вугілля. Стовбури дерев не повинні бути старшими за 50 років.

Деревину потрібно очистити від кори, сичків та серцевини. Приготовлені в такий спосіб поліни спалюються на багатті до того часу, доки зникне вогонь. У багатті на місці деревини виявляться розпечене вугілля.

Діставши вугілля з багаття, помістити їх у друшляк. Після цього розпечене вугілля обробляти парою, для чого треба потримати друшляк над посудом з киплячою водою. Опускати вугілля у воду не можна. Коли вугілля остаточно охолоне, потрібно стовкти його і покласти на зберігання. Зберігати його слід у закритій посудині, поміщеній у сухе місце, окремо від речовин, що виділяють гази або пари. На повітрі чи місці з підвищеною вологістю адсорбуючі властивості активованого вугілля значно знижуються.

*Невеликі палички берези, кладемо на сковорідку, засипаємо невеликим шаром піску і тримаємо на вогні дві години. Можна на вогнищі в банку зробити цю процедуру.

> як зробити активоване вугілля

Що таке активоване вугілля?

Насамперед треба розібратися, що ж це таке активоване вугілля?
Активоване вугілля це пориста речовина, абсорбент, що отримується з різних вуглецевмісних матеріалів органічного походження, тобто деревного вугілля, шкаралупи волоських, лісових, кокосових горіхів, кам'яновугільного коксу, нафтового коксу Нас цікавить звичайно ж найпростіший, доступний і чистий продукт. Тому далі йтиметься тільки про активований вугілля, який можна отримати з деревини.

Навіщо використовується активоване вугілля?

Активоване вугілля застосовується в медицині та виробництві. У медицині використовується при різних кишкових розладах, допомагає впоратися з багатьма видами отруєнь або, принаймні, суттєво знизити шкідливий вплив токсинів на організм (у тому числі алкоголю, хімічних та радіоактивних).
У виробництві активоване вугілля використовують у очисних системах. Більшість всіх повітряних фільтрів для протигазів, захисних масок виготовляються з використанням активованого вугілля. Промислові та домашні фільтри для очищення води теж роблять із активованим вугіллям.

Активоване вугілля в домашніх умовах

Зробити самому активоване вугілля досить просто, але для внутрішнього вживання, це, звичайно, не найкраща затія, так як вугілля можна купити в кожній аптеці. Але щоб зробити вугілля наприклад для фільтрування води або без промислових зразків, змайструвати самому фільтр для протигазу ці знання можуть стати в нагоді. Тим більше, що ціни на вугілля в аптеці не малі і зробити великий фільтр для води з "аптечного" вугілля буде дорого.

Не важливо, що ви використовуєте (банки, бочки, каструлі, сковороди, газовий пальник або багаття), принцип виготовлення активованого вугілля в домашніх або похідних умоваходнаковий. Складається із трьох етапів: перший це виготовлення вугілля, другий його "активація" і в кінці сушіння.

Отже, розпочинаємо виготовлення активованого вугілля.
Перший етап:
Беремо ємність, наприклад широку бляшанку. Банку має чимось щільно закриватися. Бажано, щоб банка була плоскою, тобто щоб її ширина (діаметр) був більше її висоти. У дні банки потрібно зробити кілька невеликих отворів 1-2 мм. Далі кладемо в банку невеликі сухі дерев'яні цурки, щільно закриваємо кришкою і ставимо на вогонь Дерев'яні цурки краще робити з деревини, що не містить. великої кількостісмоли, добре підійде для цього береза, а ось ялина і сосна даватиме багато диму і є велика ймовірність займання смоли всередині банки, тоді процес виготовлення активованого вугілля буде загублений.
Цей етап можна назвати сухою перегонкою деревини. При цьому всі горючі гази (за умови щільно закритої кришки) виходитимуть у виконані в дні банки отвори і згорятимуть у вогні. Таким чином буде практично відсутні дим і запах, а отже такий спосіб можна в прямому сенсі використовувати для виготовлення активованого вугілля в домашніх умовах. А от якщо замість отворів у дні використовувати відсутність кришки або переганяти деревину в каструлі чи сковороді, буде багато диму, то можна робити вугілля лише на відкритому повітрі. Використовуючи спосіб "без кришки" чурки краще присипати сухим піском, щоб перегін проходив рівномірно і деревина не спалахнула.
Далі, коли виділення газів та пари припинитися, слід зняти банку з вогню та дати охолонути. Відкриваємо кришку і бачимо там чорне вугілля, але це ще не активоване вугілля.
Переходимо до другого етапу.
Виймаємо вугілля з|із| банки і засипаємо в каструлю або іншу банку і повністю заливаємо водою. Ставимо на вогонь і кип'ятимо 20-30 хвилин. Це і є процес активації, кипляча вода промиває пори деревного вугілля, вимиваючи всі мінеральні речовини.
Третій завершальний етап.
Викладаємо ще сире, але вже активоване вугілля знову в банку з отворами в дні і ставимо на вогонь. Просушуємо таким чином вугілля, тепер замість пального газу з пір виходить чиста водяна пара. Після того, як вся волога випарується і вугілля охолонуть, всю дію можна вважати завершеною. Активоване вугілля готове! На вагу за відчуттями таке вугілля практично невагоме, тому що всі пори вільні.

Зберігати активоване вугілля потрібно в скляну банку, закритою кришкою або пластиковою герметично закритою тарі, таким чином, активність вугілля буде зберігатися кілька років. А ось при доступі кисню властивості вугілля губляться за кілька місяців.

Деревне вугілля складається з пор, щілин, що йдуть углиб. Пори мають різний діаметр. Пори більшого діаметра це макропори, середнього мезопори та малого мікропори. У цих щілинах застрягають молекули, яких ми хочемо позбутися. Активоване вугілля відрізняється від звичайного тим, що в нього пори довші і там може більше застрягти молекул. Коефіцієнт корисної дії активованого вугілля вище.

Як робитимемо активацію вугілля.

На першому етапі заженемо воду в пори. Можна замочити вугілля чи прокип'ятити його у каструлі чи скороварці. Під дією тепла молекули води просунуться глибше в пори, будуть ударятися об стінки і трохи розширять, поглиблять їх.

На другому етапі набрякле вугілля помістимо в розпечену, до максимуму духовку. Молекули води отримають різко більшу енергію, почнуть метатися в порах, розриваючи їх. Щоб зробити вугілля з довгими порами, необхідний тепловий удар, духовка має бути розігріта по максимуму.

Для активації вугілля купуємо його в магазині. Найголовніше, щоб він був чистим і не пахнув димом, а то самогон візьме в себе запах.

Насипаємо вугілля в мішок з-під цукру і б'ємо його молотком або обухом сокири, подрібнюючи його. Роздрібнене вугілля висипаємо в друшляк, який знаходиться над каструлею. Перемішуючи його рукою, пил осідає в каструлю, великі вугілля поміщаємо знову в мішок для подрібнення. Все це робимо на вулиці, тому що багато пилу. Можна зробити іншим способом, замочити вугілля у воді, а потім подрібнити, пилу буде менше.

Роздрібнене вугілля я насипаю в скороварку і заливаю з верхом водою. Ставлю на вогонь, на годину та годину стоїть вугілля під тиском, у водних парах. Скільки точно кип'ятити я не знаю, може, треба більше.

На другому етапі активації вугілля висипаю його на деко і поміщаю його в розпечену духовку. Вугілля потріскуватиме. Тримаю його там, поки він не висохне, не з'явиться запах вугілля. Після чого вимикаю духовку, вугілля досихає.

Перевіряємо вугілля на активацію. Насипаю його у воду, вугілля починає шипіти, пузиритися.

Активація деревного вугілля.

Ще давні люди помітили, що якщо дерево в процесі випалу не контактуватиме з вогнем, то отримане вугілля краще вбирає всі сторонні запахи. Спочатку, щоб домогтися потрібної активності, вугілля поміщали в закритий глиняний горщикі таким чином піддавали термообробці. Активованим таке вугілля назвали лише тоді, коли навчилися його виробляти у промислових масштабах. Назва випливає з-за процесу активації властивостей такого вугілля, коли він стає здатний поглинати в себе сторонні молекули і сполуки.

До складу активованого вугілля вже давно не входить деревне вугілля. Для цього продукту використовується більш адаптований матеріал: шкаралупа кокосу, кісточки фруктів, деревне вугілля, силіконові гелі та органічні полімери. Шляхом спеціальної обробки досягається дуже високий відсоток мікротріщин на питому вагу готового продукту. Таким чином, на виробництві за допомогою спеціальних технологій домагаються утримання понад 1000 пір на грам вугілля. Для порівняння, в домашніх умовах можна отримати активоване вугілля з лише кількома десятками пір на грам продукту.

Різновиди активованого вугілля

У готовому вигляді активоване вугілля виглядає як гранули завбільшки близько 1 мм. Після виробництва залишається також дрібніший пил, який, проте, не менш цінний, оскільки має таку ж поглинаючу здатність. Гранульоване вугілля часто брикетують та пресують – для простоти та зручності використання. Порошкове вугілля часто використовують для фільтрів для очищення води. Але найпопулярніший різновид форм активованого вугілля - це вугілля в таблетках. Гранули пресують у таблетки – їх можна точно подрібнити в порошок для використання в різних цілях.

Сенс дії цих ліків полягає в тому, що оброблена при високій температурі початкова сировина перетворюється на пористе вугілля з безліччю мікрощілин, які прагнуть заповнити свій порожній простір будь-якими матеріалами відповідного розміру. Величезна сорбційна (вбираюча) здатність такого продукту, як активоване вугілля, і визначає його ефективність.

Однак чи зможе активоване вугілля впоратися з усіма токсинами та небезпечними речовинами, які потрапили до організму чи фільтру для води? Те, з чого роблять активоване вугілля, визначає розмір тріщин і пор на його поверхні. Якщо тріщини будуть менше речовини, з якою зіткнулася частка вугілля - той не зможе його ввібрати в себе. Наприклад, деякі важкі метали, мінерали та мікроелементи.

Склад таблеток активованого вугілля

"Активація" активованого вугілля, завдяки якій він отримав свою назву, полягає в тому, що в процесі термічної обробкисировини на високих температурах немає його контакту з вогнем. Сировина ізолюється безпосередньо від полум'я чи застосовуються електричні способи нагрівання.

До складу таблеток входить:

• активоване вугілля;
• крохмаль;
• "чорна сіль".

Цю форму випуску використовують при деяких харчових інтоксикаціях. Слід пам'ятати, що властивості активованого вугілля полягають не тільки в поглинанні токсинів, але він так само поглинає корисні мікроелементи. «Вимивається» в цьому випадку насамперед калій, магній та кальцій. Тому наявність у складі чорної солі дуже корисним для організму додатковим джерелом цих мікроелементів. Не всі форми таблеток випускаються однаковим складом і наявність чорної солі необхідно уточнювати в інформації про склад на упаковці. Зустрічається ще один вид таблеток, що складається з активованого вугілля, крохмалю та цукру.

Активоване вугілля діє на речовини шляхом зв'язування їх активних властивостей. Він пов'язує алкалоїди, барбітурати та багато інших діючих речовин, поглинаючи їх та виводячи з організму природним шляхом очищення. Не має достатньої адсорбуючої дії на кислоти та луги, а також на солі заліза, ціаніди, малатіон, метанол, етиленгліколь.

Препарат найбільш ефективний при прийомі або до або відразу після отруєння. Можна приймати місцево - на виразки та інші пошкодження, щоб прискорити загоєння.

Принцип дії активованого вугілля

У цій статті ми з'ясували, що вугілля прагне заповнити безліч своїх порожнеч, які виникли у його структурі після обробки високими температурами. Опинившись у забрудненій воді чи іншій рідині (наприклад, серед вмісту шлунка чи кишечника), вугілля вбирає у собі усе, що може затриматися у його тріщинах-порах. При цьому варто пам'ятати, що якщо вугілля було недостатньо, то його адсорбуюча дія може виявитися неефективною у випадку, коли кількість речовин, що сорбуються, перевищує можливості їх увібрати.

Їжа також може перешкодити у цьому процесі та її наявність у шлунку має супроводжуватись підвищенням дози, яка в середньому становить 1 таблетку на 10 кг маси тіла – при невеликому розладі. А головна дія вугілля, що призводить до його «активності», – це кількість пір, яка досягає максимальних розмірів при правильній обробці сировини. Завдяки такій пористості вугілля стає невагомим і один грам вугілля здатний вмістити тисячу і більше пір і мікротріщин, що досягається за допомогою надвисоких температур.

Активоване вугілля – універсальний препарат, який успішно використовується багато років у медицині, хімічній, фармацевтичній та харчової промисловості. Фільтри, що містять активоване вугілля, застосовуються у багатьох сучасних моделях пристроїв для очищення питної води, оскільки здатні очищати навіть від хлору.

Активоване вугілля відоме людству з найдавніших часів. Це, мабуть, один із найперших лікарських засобів, причому багато століть лікарі та травники не могли знайти йому гідний або заміну. Але часи змінилися. Зараз в аптеках ви можете придбати різні препарати, дія яких схожа з дією активованого вугілля. То як же він вироблявся раніше, і як його виробляють зараз?

З чого робили активоване вугілля раніше

Вугілля людство навчилося використовувати для лікування хвороб ШКТ вже давно. Для отримання такого вугілля спалювали деякі сорти деревини: березу, фруктові дерева. Після спалювання вугілля оброблялося парою за дуже високої температури. Нашим предкам найпростіше було його готувати в лазні, де з печі діставалася частина березового вугілля і залишалася в парилці для процесу активації. Від звичайного вугілля його відрізняє неймовірно низька вага. І за рахунок пористості і низької ваги в десятки разів підвищуються абсорбуючі властивості вугілля, що вбирають. Вугілля на той час використовували як як ліки. Їм як і зараз фільтрували воду, через нього проганяли алкогольні напої, навіть лікували худобу та птицю за допомогою цього універсального засобу.

З чого роблять активоване вугілля сьогодні

Але часи змінилися, і зміну російським лазням прийшли сучасні технології. Вони дозволяють виробляти величезну кількість активованого вугілля набагато швидше, але й пористість його незмінно вища порівняно з ранніми аналогами. І якщо раніше активація вугілля була фізичною, то у сучасній фармакології вугілля активується хімічними методами. Хоча він не стає через це небезпечнішим. Процес хімічної активації вугілля полягає у обробці вугільної маси певним складом солей, внаслідок якого можна уникнути витримування вугілля під напором гарячої пари. Хоча деякі компанії практикують і фізичний процес активації деревного вугілля. Цей процес сьогодні називається парогазова активація вугілля. Вона екологічніша, і такий препарат коштує, ніж вугілля, активоване хімічним методом. Одержуваний препарат може бути у вигляді таблеток, дрібних гранул або простої пасти, все залежить від його подальшого застосування: у вигляді фільтрів для рідини, ліки або ж у промисловому виробництві.