мини|Активен јаглен Активниот јаглерод, исто така наречен активен јаглен — форма на јаглерод што вообичаено се користи за филтрирање на загадувачите од водата и воздухот, помеѓу многуте други намени. Се обработува (активира) за да има мали пори со низок волумен кои во голема мера ја зголемуваат површината достапна за адсорпција или хемиски реакции. (Атсорпцијата, да не се меша со апсорпцијата, е процес каде атомите или молекулите се прилепуваат на површината). Порите може да се замислат како микроскопска „сунѓереста структура“. Активирањето е аналогно на правењето пуканки од сушени зрна од пченка: пуканките се лесни, меки, а нивните зрнца имаат висок сооднос површина-волумен. Активираното понекогаш се заменува со активно.
Бидејќи е толку порозен во микроскопска скала, еден грам активен јаглен има површина од над , како што е определено со адсорпција на гас. За јаглен, еквивалентната бројка пред активирањето е околу - . Корисно ниво на активирање може да се добие само од голема површина. Понатамошниот хемиски третман често ги подобрува својствата на адсорпција.
Активниот јаглерод обично се добива од отпадни производи како што се лушпите од кокос; како извор е проучен отпадот од фабриките за хартија. Овие масовни извори се претвораат во јаглен пред да се активираат. Кога се добива од јаглен, се нарекува активен јаглен. Активиран кокс е изведено од коксот како гориво.
Употреба Активниот јаглерод се користи во складирање на метан и водород, прочистување на воздухот, капацитивна дејонизација, суперкапацитивна адсорпција, обновување на растворувачи, декофејнирање, прочистување на злато, екстракција на метал, прочистување на вода, медицина, филтри за отпадни води, третман на воздух за заби, белење, производство на водород хлорид, електроника за јадење, и многу други употреби.
Индустриска употреба Една голема индустриска употреба вклучува примена на активен јаглен во метална обработка во завршна фаза за прочистување на растворите за галванизација. На пример, тоа претставува главнат техника за прочистување за отстранување на органски нечистотии од светли раствори за обложување со никел. Различни органски хемикалии се додаваат во растворите за обложување чија цел е да се подобрат нивните квалитети на таложење и за подобрување на својствата како осветленост, мазност, еластичност итн. Поради поминување на директна струја и електролитски реакции на анодна оксидација и катодна редукција, органските адитиви создаваат несакани производи за распаѓање во растворот. Нивното прекумерно натрупување може негативно да влијае на квалитетот на облогата и физичките својства на депонираниот метал. Третманот со активен јаглен ги отстранува таквите нечистотии и ги враќа перформансите на позлата на посакуваното ниво.
Медицинска употреба мини|Активен јаглен за медицинска употреба Активниот јаглерод се користи за лекување при труења и предозирање по оралното внесување на храна. Таблетите или капсулите со активен јаглен се користат во голем број на земји како лек без рецепт за лекување на дијареа, варење и надуеност. Сепак, активниот јаглен не покажува ефект врз цревните гасови и дијареата, обично е медицински неефикасен ако труењето е резултат на ингестија на корозивни агенси, борна киселина или нафтени продукти, и е особено неефикасен против труења со силни киселини или бази, цијанид, железо, метанол, арсеолт., или етилен гликол. Активниот јаглерод нема да ги спречи овие хемикалии да се апсорбираат во човечкото тело. Се наоѓа на списокот на есенцијални лекови на Светската здравствена организација.
Неправилната употреба (на пр. во белите дробови) резултира со белодробна аспирација, која понекогаш може да биде фатална доколку не се започне итен медицински третман.
Аналитичка хемија Активниот јаглерод, во 50% м/у комбинација со целит, се користи како стационарна фаза при хроматографско раздвојување на јаглехидрати со низок притисок (моно-, ди-, три- сахариди) преку користење на раствори на етанол (5-50%) како мобилна фаза во аналитички или подготвителни протоколи.
Активниот јаглерод е корисен за екстракција на директни орални антикоагуланси (ДОАК) како што се дабигатран, апиксабан, ривароксабан и едоксабан од примероците од крвната плазма. За таа цел е направен во „минитаблети“, од кои секоја содржи 5 mg активен јаглен за третирање на примероци од 1ml на ДОАК. Бидејќи овој активиран јаглерод нема ефект врз факторите на згрутчување на крвта, хепаринот или повеќето други антикоагуланси ова овозможува да се анализира примерокот од плазмата за абнормалности кои инаку се засегнати од ДОАК.
Еколошка употреба мини|Активниот јаглерод обично се користи во системите за филтрирање на вода. Во оваа илустрација, активниот јаглерод е на четврто ниво (броено од дното). Атсорпцијата на јаглерод има бројни употреби во отстранувањето на загадувачите од воздухот или водните струи и на терен и во индустриски процеси како што се:
Чистење Санација на подземните води Филтрација на вода за пиење Третман на отпадни води Прочистување на воздухот Испарливи органски соединенија се собираат од бојадисување, хемиско чистење, операции за издавање бензин и други процеси Обновување на испарливи органски соединенија (SRU, единица за обновување растворувачи; SRP, систем за обновување растворувачи; SRS, систем за враќање на растворувачи) од флексибилно пакување, претворање, премачкување и други процеси.
За време на раната имплементација на Законот за безбедна вода за пиење од 1974 година во САД, претставниците на EPA развијаиле правило кое предлагало да се бара системите за третман на вода за пиење да користат грануларен активен јаглен. Поради високата цена, таканареченото правило GAC наишло на силен отпор низ целата земја од индустријата за водоснабдување, вклучувајќи ги и најголемите претпријатија за водоснабдување во Калифорнија. Оттука агенцијата го оставила настрана правилото. Филтрацијата со активен јаглен претставува ефикасен метод за третман на вода поради неговата мултифункционална природа. Постојат специфични типови на методи и опрема за филтрирање со активен јаглен што се најавени - во зависност од вклучените загадувачи.
Активниот јаглерод се употребува и при мерење на концентрацијата на радон во воздухот.
Активираниот јаглерод добиен од отпадот од биомаса исто така успешно се користел за отстранување на кофеинот и парацетамолот од водата.
Земјоделска употреба Активниот јаглерод (јаглен) е дозволена супстанција што ја користат органските фармери и во сточарското производство и во производството на вино. Во сточарското производство главно се користи како пестицид, како додаток за добиточна храна, преработка, неземјоделска состојка и средство за дезинфекција.Activated Charcoal Review Sheet, USDA Organic Materials Review, February 2002. Во органското производство на вино, активниот јаглерод е дозволен за користење како средство за обработка за адсорпција на пигменти во кафеава боја од концентрати од бело грозје.Activated Carbon Petition, USDA Organic Materials Review petition, Canadaigua Wine, May 2002. Понекогаш се користи како биојадар.
Прочистување на дестилиран алкохолен пијалак Филтрите со активен јаглен (АЈ филтри) може да се употребуваат за филтрирање на вотка и виски од органски нечистотии кои можат да влијаат на бојата, вкусот и мирисот. Пропуштањето на органски нечиста вотка преку филтер со активен јаглен со соодветна брзина на проток би можело да резултира во вотка со идентична содржина на алкохол и значително зголемена органска чистота, според мирисот и вкусот.
Складирање гориво Се прави истражување за тестирање на способноста на различни активни јаглероди да складираат природен гас и водороден гас. Порозниот материјал делува како сунѓер за различни видови гасови. Гасот се привлекува кон јаглеродниот материјал преку вандервалсовите сили. Некои јаглероди успеале да постигнат енергии на врзување од 5-10 kJ на mol. Гасот потоа може повторно да се собере кога е подложен на повисоки температури и или да се согорува за да изврши работа или во случај на водороден гас што се извлекува за употреба во водородна горивни ќелии. Складирањето гас во активен јаглен претставува привлечен метод за складирање на гас затоа што гасот може да се складира во средина со низок притисок, мала маса и мал волумен, што би било многу поизводливо од гломазните резервоари под притисок во возилата. Министерството за енергетика на Соединетите Американски Држави навело одредени цели што треба да се постигнат во областа на истражување и развој на нано-порозни јаглеродни материјали. Сите цели допрва треба да се исполнат, но голем број на институции, вклучувајќи ја и програмата ALL-CRAFT, продолжуваат да работат на ова поле.
Гасово прочистување Филтрите со активен јаглен обично се користат при прочистување на компримиран воздух и гас за да се отстранат нафтените пареи, мирисот и другите јаглеводороди од воздухот. Најчестите модели користат принцип на филтрирање во 1 или 2 степени во кој активниот јаглерод е вграден во филтрирачкиот медиум.
Филтрите со активен јаглен се користат за задржување на радиоактивни гасови во воздухот вакумиран од турбински кондензатор на реактор со јадрена врела вода. Големите јагленови корита ги адсорбираат овие гасови и ги задржуваат додека брзо се распаѓаат до нерадиоактивни тврди видови. Цврстите материи се заробени во честичките јаглен, додека филтрираниот воздух поминува преку нив.
Хемиско прочистување Активниот јаглерод најчесто се употребува на лабораториски размери за прочистување на растворите од органски молекули кои содржат несакани обоени органски нечистотии.
Филтрацијата преку активен јаглен се користи во големи хемиски и фармацевтски процеси за истата цел. Јаглеродот може или да се помеша со растворот и потоа да се филтрира или се да се имобилизира во филтер.
Чистење со жива Активниот јаглерод, често внесен преку сулфур или јод, широко се употребува за заробување на емисиите на жива од јагленските електрани, медицинските печки за согорување и од природниот гас на бунарот. Сепак, и покрај неговата ефикасност, активниот јаглерод е скап за употреба.
Бидејќи често не се преработува, активниот јаглерод преполн со жива претставува дилема за отстранување. Доколку активниот јаглерод содржи помалку од 260 ppm жива, сојузните регулативи на Соединетите Американски Држави дозволуваат тој да се стабилизира (на пример, заробен во бетон) за депонирање. Сепак, отпадот што содржи повеќе од 260 ppm се смета дека е во поткатегоријата со висока содржина на жива и е забранет за депонирање (Правило за забрана на земјиштето).Овој материјал сега се акумулира во магацини и во длабоки напуштени рудници со проценета стапка од 100 тони годишно.
Проблемот со отстранување на активниот јаглерод натоварен со жива не е единствен само за Соединетите Американски Држави. Во Холандија, оваа жива во голема мера се обновува и активираниот јаглерод се отстранува со целосно согорување, формирајќи јаглерод диоксид ().
Додаток за храна Активираниот јаглен од типот на храна станал тренд на храна во 2016 година, кој се користи како додаток за давање „малку зачаден“ вкус и темна боја на производите, вклучувајќи хот-дог, сладолед, бо пица и ѓевреци. На луѓето кои земаат лекови, вклучително и апчиња за контрацепција и антидепресиви, им се советува да избегнуваат храна или пијалаци кои користат бои со активен јаглен бидејќи може да го направат лекот неефикасен.
Филтер при пушење Активниот јаглен се користи во филтрите на цигарите за пушење како начин да се намали содржината на катран и други хемикалии присутни во чадот, што е резултат на согорувањето, при што било откриено дека ги намалува отровите од чадот од тутунот, особено слободните радикали.
Структура