Šta je to aktivni ugalj? Sve što treba da znaš na jednom mestu

Zašto je isti aktivni sastojak koristan u izbeljivanju zuba, filtraciji vode, pa čak i vazduha?

 

Aktivni ugalj postao je bitna komponenta u ogromnom broju industrija, uključujući medicinsku, kozmetičku i poljoprivrednu upotrebu.

Ovaj svestrani sastojak takođe je presudna komponenta u najboljim sistemima za filtraciju vode.

Ali šta čini aktivni ugalj tako široko efikasnim? Istražimo zajedno jedinstvene karakteristike aktivnog uglja i zašto je to najbolji izbor za filtraciju vode.

 

 

Malo Istorije

(Najstariji detox metod ikada)

 

Stvarno „otkriće“ drvenog uglja verovatno je bilo mnogo pre prve zabeležene upotrebe materije oko 3750 pre Hrista.

Pošto je drveni ugalj gori pod većom temperaturom od drveta, u drevnom Egiptu često se koristio za topljenje i kombinovanje metala.

Egipćani su na kraju otkrili da drveni ugalj ima antibakterijska svojstva kada su shvatili da ugljenisani drveni stubovi ne trunu kada su postavljeni u Nil radi izgradnje dokova.

Ovo otkriće je dovelo do nastavka upotrebe drvenog uglja u egipatskoj medicini, balzamiranju i sahranama.

 

• Kada je krenuo ugalj da se koristi u medicinske svrhe?

 

 

Oko 1500. god. pre nove ere, vidimo prvi pisani zapis o lekovitoj upotrebi drvenog uglja.

Egipćani su prvenstveno koristili ugalj za lečenje ružnog mirisa koji je isticao iz zagnojenih rana. Ali tu nije kraj. Egipćani su počeli takođe da ga koriste i za stomačne probleme (za šta se i koristi i dan danas)

Nekoliko ranih, revolucionarnih lekara ovog vremena, poput Hipokrata, koristili su ugalj za lečenje raznih bolesti poput epilepsije, nedostatka gvožđa, vrtoglavice, pa čak i nekih bakterijskih bolesti .

Stotinama godina nakon Hipokratovog vremena, lekar Plinij napisao je o fascinantnom načinu na koji drveni ugljen dobija lekovita svojstva nakon što je izgoreo.

Claudius Galen, pionir medicine i poznati Rimski lekar i naučnik iz drugog veka, redovno je koristio drveni ugalj u lečenju bolesti.

 

• Kada je prvi put drveni ugalj počeo da se koristi u tretmanu vode?

 

Trend korišćenja drvenog uglja za detoks čini se da je dosegao azijske kontinente oko 400. godine pre nove ere, gde se veruje da su Hindusi i još neki narodi otkrili lekovita svojstva uglja i počeli da ga koriste za prečišćavanje svoje vode za piće.

Ovi zapisi se pojavljuju u nekoliko kultura, većinom narodi koji su često putovali brodom(Indijci, Kinezi, Feničani…)

Mornari bi očistili unutrašnjost bačvi ugljem da bi pročistili i sačuvali vodu za dugačka pomorska putovanja. Pored toga, pasta od katrana od drvenog uglja često se koristila za zaptivanje curenja i rupa na brodovima.

 

• Kako je došlo do otkrića aktivnog uglja?

 

 

Početkom 1800-ih zvanično je otkriven postupak aktiviranja drvenog uglja, tako što su ga izlagali izuzetno visokim temperaturama.

Ovaj proces je doveo do široko prihvaćene upotrebe aktivnog uglja kao leka za otrov, a naučnici su u ranom 19. veku to dokazivali gutanjem arsena i aktivnog uglja. 

Fizičar Hajnrih Kajser skovao je 1881. godine važan izraz . Kaiser je koristio reč “adsorpcija” kako bi opisao proces atoma ili molekula iz gasovitih, tečnih ili rastvorenih čvrstih supstanci koje se pričvršćuju na površinu i stvaraju film na supstanci.

Kaiser je počeo da koristi taj termin da opiše kako aktivni ugalj može da “adsorbuje” gasove. Dok je postupak otkriven godinama ranije (tačnije u eksperimentu sa kokosovim ugljem!), Kaiser je zaslužan za reč ADSORPCIJA.

 

ADsorpcija nije isto što i ABsorpcija.

 

U čemu je razlika?

1. Adsorpcija je proces vezivanja (pripajajanja) molekula,
2. Dok je absorpcija proces konzumacije nečega

Dakle aktivni ugalj zapravo vezuje molekule toksina za sebe ne konzumira ih. Velika adsorpciona moć čini ga jako dobrim sretstvom za detoksikaciju organizma, jer mnogo brže vezuje toksine za sebe nego što to čovekovo telo učini.

 

Ali postoji jedan problem…

 

Ako se konzumira često može da dovede do deficita u esencijalnim mineralima i vitaminima koje dobijamo iz hrane, jer iako vezuje toksine on adsorbuje i korisne stvari. Tako da je preporučivo da se pije u retkim situacijama uglavnom kod trovanja hranom ili nekim težim supstancama.

Ne smemo ga nikako piti sa lekovima kada uzimamo terapiju jer može da potpuno poništi dejstvo leka.

 

• Aktivni ugalj danas.

 

Danas upotreba aktivnog uglja i dalje raste. Može se naći u gotovo svim bolnicama, klinikama ili lekarskim ordinacijama na svetu, u kojima se koristi gotovo svakodnevno.

Materijal se koristi u raznim industrijama, uključujući kozmetičku industriju, u rafinisanju šećera od kukuruza i trske, adsorpciju gasa, hemijskom čišćenju, lekovima, uklanjanje masti i ulja, proizvodnju alkoholnih pića i još mnogo toga.

Najveće tržište aktivnog uglja je prečišćavanje komunalnih vodosnabdevanja.

Filteri za vodu aktivnim ugljem koriste se u tretmanu vode za uklanjanje organskih jedinjenja koja proizvode kancerogene ćelije tokom dezinfekcije vode(čitaj hlorisanja vode).

 

Šta je ustvari aktivni ugalj?

 

Aktivni ugalj  je rezultat sagorevanja supstanci poput kokosa, drveta, kore, bambusa i drugih. Ove materije se zagrevaju do visoke temperature što posle toga dovodi do njihove aktivacije zbog eliminacije kiseonika koji menja njegovu hemijsku strukturu.

Rezultat je materijal koji ima ogromnu moć adsorpcije toksina i štetnih materija.

 

• Kako se aktivira ugalj?

 

Postoje dva načina na koji se dobija aktivni ugalj:

1. Fizička aktivacija: U ovoj se metodi ugalj se aktivira izlaganjem ekstremno visokim temperaturama u opsegu od 600 do 900 stepeni Celzijusa. Gas, poput argona ili azota, se uvodi u ovo vruće i inertno stanje. Karbonizirani proizvod se posle ponovo izlaže oksidovanoj sredini na visokoj temperaturi da bi se dobio aktivni ugalj.
2. Hemijska aktivacija: Aktivira se unošenjem kiseline, baze ili soli u izvor ugljenika pre nego što se zagreva. Upotrebom ove metode omogućena je aktivacija uglja na nižoj temperaturi u poređenju sa metodom fizičke aktivacije.

Aktivni ugalj je ustvari prerađen da ima neverovatno veliku površinu za koju će se vezivati molekuli toksina.

On je tretiran, fizički i hemijski, da bi otvorio milione sitnih pora između ugljenih atoma.

Sitne pore malog volumena daju površinu za adsorpciju ili hemijske reakcije.

 

Jedan gram aktivnog uglja ima preko 3.000 kvadratnih metara površine – a jedna kašika ima otprilike površinu fudbalskog terena.

 

Ogromna površina čini aktivni ugalj izuzetno korisnim za širok spektar primene, ali aktivni ugalj se može podvrgnuti daljoj hemijskoj obradi da bi povećao svoja adsorpciona svojstva.

 

Vrste aktivnog uglja

 

Šta sve možemo da “aktiviramo” da bi smo dobili Aktivni Ugalj?:

1. Drvo ili treset: Treset je zbirka delimično propalog povrća i organskih materija koji se mogu koristiti za pravljenje aktivnog uglja. Sadržaj ugljenika koji se nalazi u drvetu i tresetu je makroporozne prirode što ga čini idealnim za eliminaciju velikih molekula i jedinjenja.
2. Ljuske kokosa: Ugalj koji se nalazi u ljusci kokosa je mikroporozne prirode. Zbog toga, aktivni ugalj koji iz njega proizlazi ima najveću brzinu adsorpcije, što ga čini idealnim izborom za uklanjanje toksina koji imaju nižu molekulsku masu.
3. Ugalj: Struktura pora aktivnog uglja dobijenog iz uglja zavisi od vrste i kvaliteta korišćenog uglja. Međutim, obično spada u opseg poroznosti između drveta i kokosa.
4. Sirovi organski materijali: Bilo koji organski materijal se može koristiti za stvaranje aktivnog uglja. Poroznost dobijenog uglja varirala bi u zavisnosti od vrste materijala koji se koristi za njegovu proizvodnju.
5. Bambus: Uz kokos jedan od najboljih izvora aktivnog uglja.

Voden filteri za vodu na primer koriste aktivni ugalj proizveden iz kore kokosa, koji je ujedno i najkvalitetniji, 100% prirodan bez dodataka hemikalija, ali mana mu je visok trošak proizvodnje.

 

Aktivni ugalj baziran na kori kokosa je najpoznatiji tretman za hemikalije, štetne organske materije, pesticide, herbicide i hlor i njegove nus-produkte.

Takođe ZNATNO poboljšava ukus, miris i boju.

 

Oblici aktivnog uglja

 

Koji su to najpoznatiji oblici u kojem se pojavljuje aktivni ugalj?

• Aktivni ugalj u prahu: Sastoji se od praškastog ugljenika i ima veličinu zrna manju od 0,18 mm. Ovaj oblik aktivnog uglja se obično koristi u tretmanima gasa i tečnosti.
• Granulisani aktivni ugalj: Zrnasta priroda sugeriše da su čestice aktivnog uglja nepravilnog oblika i veličine. Njihova veličina se kreće od 0,2 do 5 mm i može se koristiti kako za tečnost tako i za gas .
• Ekstrudirani aktivni ugalj: Aktivni ugalj je ekstrudiran i cilindričnog oblika, veličine od 0,8 do 5 mm u prečniku. On je uglavnom efikasan u primeni gasa zbog niskog sadržaja prašine i pritiska u njemu.
• Sinterovan Aktivni ugalj: Sinterovani aktivni ugalj se uglavnom formira u obliku cilindričnih blokova. To se radi tako što se aktivni ugalj u prahu presuje pod velikim temperaturama kako bi se dobila čvrsta i rigidna struktura koja je pogodna za finu filtraciju tečnosti.

 

Najbolji mogući oblik aktivnog uglja u filtraciji pijaće vode je kada se koristi u formi bloka.

blok aktivnog uglja

Zašto?

Kada se aktivni ugalj sinteruje, tj. presuje pod velikim temperaturama, on dobija  mnogo veću gustinu i površinu u odnosu na druge oblike aktivnog uglja.

Samim tim mu omogućava mnogo efikasniju filtraciju i mnogo veći kapacitet profiltrirane vode.

Čak do 10x veći kapacitet, od nasutog granulisanog aktivnog uglja.

                                                                             granulisani aktivni ugalj

 

 

 

OGROMNA PRIMENA

 

Aktivni ugalj se koristi u velikom broju primena od prečišćavanja zlata do prečišćavanja otpadnih voda.

Neke od uobičajenih upotreba uključuju prečišćavanje vazduha, skladištenje vodonika i metana, vađenje metala, izbeljivanje zuba i druge kozmetičke proizvode, kao i filtere za vazduh u respiratorima i gas maskama.

Da bismo u potpunosti objasnili svaku primenu aktivnog uglja, potrebno je mnogo vremena, pa smo njegove višestruke upotrebe objedinili u nekoliko širokih kategorija:

• Medicinske primene – Aktivini ugalj se široko koristi u medicinskoj zajednici za lečenje predoziranja i trovanja. Pored toga, kapsule ili tablete sa aktivnim ugljenom mogu se nabaviti širom sveta kako bi se ublažili problemi poput probavnih smetnji i proliva.

• Industrijske primene – Aktivni ugalj se koristi u širokom rasponu industrijskog i proizvodnog konteksta. Jedna uobičajena industrijska primena je u završnoj obradi metala. On je primarno sredstvo za prečišćavanje i uklanjanje nečistoća sa metala poput nikla.

• Primene analitičke hemije – Zbog velike adsorpcije, aktivni ugalj se često koristi za pročišćavanje rastvora organskih molekula i hemikalija. U kombinaciji sa dijatomejskom zemljom, aktivni ugalj deluje kao stacionarna faza u odvajanju ugljenih hidrata sa niskim pritiskom.

• Poljoprivredne primene – porastao je na popularnosti kod organskih farmera i vinogradara. U stočnoj proizvodnji on služi kao dodatak stočnoj hrani, prirodnim pesticidima, pomoćnom materijalu za preradu i dezinfikaciju. Za proizvodnju vina, to je sredstvo za obradu koje apsorbuje mirise i nepoželjne pigmente u boji.

• Primene u životnoj sredini – Zbog velike površine i adsorpcionog potencijala, aktivni ugalj služi širokom spektru primene u životnoj sredini. Korisna je u sanaciji podzemnih voda i čišćenju izlivenih voda.

• Kozmetičke primene – Aktivni ugalj je sada popularan sastojak šampona, pasta za zube i maski za lice. Ista svojstva koja ga čine odličnim filterom čine ga izuzetnim i u kozmetičkom kontekstu. Zarobljava toksine i kontaminante tako da se mogu isprati.

• Prečišćavanje destilovanog pića – U proizvodnji viskija i votke ponekad se koriste filteri sa aktivnim ugljemza uklanjanje organskih nečistoća iz napitka. Aktivirani ugljen filtrira nečistoće koje utiču na ukus, boju i miris bez smanjenja sadržaja alkohola u pićima.

• Prečišćavanje vode – Prečišćavanje vode je glavna upotreba aktivnog uglja. Filteri za vodu sa aktivnim ugljem mogu ukloniti nečistoće iz velikih vodovodnih sistema širokih razmera, kao i manjih razmera, stambenih aplikacija.

• Prečišćavanje vazduha i gasa – Aktivni ugalj filtrira mirise, zagađivače i isparljiva organska jedinjenja (VOC) iz vazduha hvatajući molekule gasa i efikasno ih uklanjajući iz cirkulacije. Takođe, aktivni ugalj se može koristiti za otkrivanje i adsorpciju radona u vazduhu. Pri prečišćavanju gasova filteri za vazduh sa aktivnim ugljem uklanjaju mirise, ugljovodonike i isparenja iz vazduha.
  
  

  Filteri za vazduh kompanije Tehnocon filter

• Uklanjanje žive – Živa je uobičajena i opasna emisija elektrana ili industrija na ugalj. Kad se infuzira halogenom ili sumporom, aktivni ugalj zarobljava gas žive i uklanja ga iz vazduha.

• Skladištenje gasa – Porozna površina aktivnog uglja deluje kao sunđer za mnoge vrste gasova. Istraživanja sugerišu da može efikasno da skladišti gasove u okruženjima male mase, male zapremine i niskog pritiska.

• Svemirska tehnologija – Aktivirani ugalj je bitna komponenta u sistemima održavanja života u svemirskim odelima.Filter sa aktivnim ugljem uklanja zagađivače u tragovima iz protoka kiseonika do astronauta, uključujući mirise sa tela.

Ovo je samo dokaz svestranosti aktivnog uglja. Pošto je to tako koristan materijal, istraživači stalno otkrivaju nove primene aktivnog uglja.

 

Filtracija vode aktivnim ugljem

 

Jedna od najvećih primena aktivnog uglja jeste filtracija vode, ako ne i najveća!

 

Šta uklanja iz vode?

 

Dezinfekciona sredstva iz vode, kao što su hlor i hloramini, uklanjaju se katalitičkom redukcijom, a organska jedinjenja se uklanjaju adsorpcijom. Kiselost i temperatura vode mogu biti važni jer veća kiselina i niže temperature vode poboljšavaju performanse aktivnog uglja.

Oplemenjivanje aktivnog uglja sa rastvorom srebra koristi se za aktivaciju antibakterijskog svojstva aktivnog uglja.

To jedan od razloga zašto Voden filteri za vodu imaju dodatni filter aktivnog uglja, sa srebrom. Kao na primer treći filter kod našeg Purel prečišćivača za vodu.

On služi da na kraju dodatno ”ispolira” vodu i odstrani eventualne ostatke, koje prvi filter možda nije uspeo.

 

Kako rade filteri sa aktivnim ugljem?

Kada smo objasnili šta je, jasno nam je da je toliko efikasan zahvaljujući neverovatnoj površini.

Fizička adsorpcija je glavni način na koji aktivni ugljen filtrira datu supstancu. Dok tečnost dolazi u kontakt sa aktivnim ugljem, Intermolekularne sile uvlače molekule u milione pora i džepova na površini aktivnog uglja.

Pored fizičke adsorpcije, aktivni ugalj takođe olakšava hemijske reakcije.

Uobičajeni primer uključuje molekule hlora.

Naime, kada hlor dođe u kontakt sa aktivnim ugljem, oba molekula reaguju i formiraju hloridne jone, efikasno uklanjajući hlor iz vode.

 

Količina zagađenja koja uklanja iz vode, zavisi od mnogo različitih faktora.

 

U to uključujemo:

• vrstu i količinu zagađenja,
• kiselost i temperaturu vode,
• kako i koliko vremena voda  provodi u kontaktu sa aktivnim ugljem.

Specifična vrsta aktivnog uglja takođe određuje nivo filtracije.

Molekuli ugljenika sa velikim otvorima hvataju velike i teške molekule poput onih koji se nalaze u organskim hemikalijama. Male, fine pore skupljaju manju i lakšu nečistoću.

Proizvođači aktivnog uglja često proizvode označavaju svojim adsorpcionim potencijalom.

 

Koji su to različiti tipovi Filtera sa aktivnim ugljem??

 

Trenutno se za filtriranje vode najčešće koriste dve vrste ugljenika: aktivni ugljen u prahu (PAC) i granulisani aktivni ugalj (GAC).

PAC ima manju veličinu čestica od GAC-a i obično je efikasniji u uklanjanju širokog spektra nečistoća iz vode.

U većini filtera, aktivni ugljen je kombinovan sa sekundarnim elementom ili medijumima poput srebra. Dodate komponente daju filteru dodatna bakteriostatska svojstva.

1. GAC filteri (Granulisani aktivni ugalj)

GAC filteri su obično cilindrični kontejneri u kojima se nalaze čestice GAC-a. Voda se dodaje u rezervoar i dok voda teče kroz sistem, labave čestice ugljenika filtriraju nečistoće.

Međutim, kanalisanje je čest problem sa GAC filterima. Dok voda uđe u komoru, ona automatski teče kroz posudu putanjom (kanalom) koja pruža najmanje otpora. To znači da se česticeaktivnog uglja koje zaobilazi voda nedovoljno koriste, smanjujući ukupnu efikasnost sistema za filtriranje.

2. Blok sinterovanog aktivnog uglja.

Blok blokovi od čvrstog karbona su gusto nabijeni (sinterovani) blokovi PAC i GAC čestica različitih veličina. Voda teče kroz pore bloka, a dok putuje kroz filter, sitne čestice uklanjaju širok spektar nečistoća.

Primarna prednost blok filtera u odnosu na GAC filtere je mnogo veća efikasnost i filtraciona površina.

Sa filterima koji se sastoje od bloka aktivnog uglja, čestice ugljenika su nepomične i svaka čestica se koristi za maksimalnu efikasnost.

Iz vode se uklanja širok spektar nečistoća – ugljenik adsorbuje male zagađivače, dok su veće nečistoće prevelike da bi uopšte mogle proći kroz pore bloka i ostavljene su iza.

Filteri sa karbonskim blokovima imaju jednu manu -potrebno je više vremena da voda prođe kroz čvrste blok filtere nego kroz filtere sa granulisanim aktivnim ugljem. Ali sa druge strane to je i prednost, jer sto je veće kontaktno vreme između vode i uglja to je bolja filtracija.

Što znači da nije praktično za slučajeve u kojima je potrebna velika količina vode se brzo profiltrira, kao na primer u opštinskim vodovodnim sistemima.

Više o tome kako funkcionišu vodovodni sistemi na ovom članku

Međutim, za mnoga domaćinstva filter sa blokom od aktivnog uglja pruža više nego dovoljno filtrirane vode za piće svaki dan.

 

Koji tačno kontaminanti se eliminišu filterima sa aktivnim ugljem?

Generalno, ovi filteri uklanjaju najmanje 81 različitu hemikaliju i efikasni su u smanjenju dodatnih 52.

Prema EPA(Environmental Protection Agency), aktivni ugalj je jedini filterski materijal koji uklanja svih 12 identifikovanih herbicida i 14 pesticida, zajedno sa sva 32 identifikovana organska zagađivača.

Aktivni ugalj takođe uklanja hemikalije, poput hlora trihalometana i drugih…

Većina javnih vodovodnih sistema sadrži hlor kao dezinfekcijsko sredstvo. Međutim, hlor može dovesti do neprijatnog ukusa i mirisa u vodi iz slavine, kao i do stvaranja potencijalno kancerogenih nusprodukata. Aktivni ugalj filtrira hlorne nus-produkte i VOC, dajući čistu vodu.

Ali on ne uklanja sve iz vode. Određeni minerali, soli i metali mogu da prođu kroz filter.

Za razliku od GAC filtere. Carbon block filteri mogu ukloniti mnogo više zagađivača, uključujući i metale poput olova. Filteri sa karbonskim blokom uklanjaju i mikrobiološke kontaminante iz vode za piće, uključujući patogene iz vode. Najbolji filteri sa karbonskim blokovima smanjuju zagađivače poput arsena, azbesta, žive i radona.

Zato naša kompanija kompanija koristi samo najkvalitetniji kokosov ugalj u obliku bloka.

Pored toga, naši sistemi za filtraciju  ciljaju na zagađivače bez uklanjanja korisnih jedinjenja poput minerala, čineći vodu što je više moguće sigurnijom i zdravom.

 

Da li će moj filter ukloniti ono što tvrdi?

 

Mnogi filteri na tržištu tvrde da uklanjaju ili smanjuju određene zagađivače u vodi.

Nažalost, njihove tvrdnje možda nisu tačne.

Nacionalna naučna fondacija (NSF) i Udruženje za kvalitet vode (WQA) razvijaju  i pokreću nezavisne programe testiranja proizvoda za proizvođače koji dobrovoljno predaju svoje jedinice.

Ove organizacije osiguravaju da filteri uklanjaju, ono što proizvođač tvrdi da ga uklanja na navedenom nivou.

WQA na internetu pruža spisak proizvođača i proizvoda, koji su dobili sertifikat ili su prošli testiranje da bi potvrdili svoje tvrdnje o uklanjanju kontaminanata.

Kvalitet tretirane vode svih filtera mora biti u skladu sa EPA primarnim i sekundarnim propisima za pitku vodu.

Periodična ispitivanja će osigurati da proizvođači održe svoje tvrdnje.

Na uređajima koji ispunjavaju određene standarde dozvoljeno je prikazivanje oznake NSF na uređaju, literaturi ili oglašavanju.

Voden filteri koriste NSF sertifikovani aktivni ugalj u svojim filterima

Zaključak

Aktivni ugalj je moćno i potentno sredstvo za detoksikaciju i čišćenje, a njegova ogromna primena učinila je da ga koristimo u najrazličitije svrhe.

Od filtera za vodu, preko industrije do kozmentike, on je sveprisutan.

Na nama je da razmotrimo kako da ga što više koristimo jer je potpuno prirodan i ekološki bezbedan. Takođe da ga što više koristimo kao alternativu nekim proizvodima koji zagađuju okolinu.

Naš primer je da ga koristimo kako bi od “česmuše”napravili što zdraviju i ukusniju vodu, kako bi doprineli smanjenju plastičnog zagađenja, jer smo ljudima ponudili odličnu alternativu za flaširanu vodu.

Dopustimo da aktivni ugalj čisti toksine umesto naših tela…

Ne zaboravimo : “Ako nemaš filter, ti si filter”