Уголь для фильтрации воды

Этот наполнитель используют в системах фильтрации бытового и коммерческого назначения. С его помощью удаляют неприятные привкусы и запахи, задерживают невидимые глазом химические соединения. Подробное изучение технологии позволит использовать активированный уголь для очистки воды оптимальным образом.

Принципы действия

Полезный эффект в данном случае обеспечивает абсорбция. В узком смысле этот процесс означает поглощение пористым веществом примесей, находящихся в жидкости. Он основан на свойстве повышения содержания растворенных соединений около твердой поверхности.

Такая реакция, в основном, обусловлена взаимодействиями физической природы. Ее величину оценивают в количестве контрольного вещества (растворенных соединений) к общему числу молекул на соответствующей границе раздела двух фаз.

Для оценки действенности фильтра используют йодный индекс. Его указывают в мг на г. Он означает, какую именно массу йода способен впитать активированный уголь. Косвенно это число характеризует рабочую площадь адсорбента.

Что значит угольная очистка воды

Особенность угольного устройства заключается в самой структуре материала. Он отличается от других фильтратов тем, что благодаря своей пористой поверхности задерживает нежелательные компоненты всей ее площадью (а она значительна в связи с пористостью). Активированный уголь улавливает большое количество загрязнителей органического происхождения (результатов жизнедеятельности микробов), избавляет жидкость от запахов и неестественного привкуса. Именно благодаря этой способности к сбору сорбатов угольная очистка воды называется процессом адсорбции.

Из-за постоянного одностороннего потока фильтр может забиваться, уплотняться и, соответственно, терять свои очищающие свойства. Для этого периодически производится его промывка обратным напором. В результате адсорбционные пазухи очищаются, взрыхляются и восстанавливают свою исходную форму, а значит, и свойства.

В современных угольных фильтрах для очистки воды применяется не обычный уголь, а активированный, то есть обработанный термохимическим способом. В итоге микрочешуйки материала поднимаются, образуя множество пазух. Благодаря им адсорбирующая поверхность вещества увеличивается в несколько тысяч раз. Так, 1 г активированного угля может иметь площадь от 500 до 2 200 кв. м.

Для очистки, как правило, подходит древесный активированный уголь, каменный или кокосовый. Наиболее ценным считается последний вид: его область применения распространяется даже на сферу промышленной медицины.

Статьи, рекомендуемые к прочтению:

Системы водоочистки: выбираем лучшие
Первичная очистка воды: польза, виды, особенности
Комплект очистки воды: для чего он необходим

Как адсорбируются продукты жизнедеятельности микроорганизмов, мы уже выяснили. Но как происходит угольная очистка воды от хлора? Этот фильтрат обладает сильными окислительными способностями. В результате каталитического окисления хлор превращается в слабоконцентрированную соляную кислоту, которая полностью нейтрализуется в щелочной среде воды.

Таким образом, процесс очистки с помощью активированного угля является практически безотходным. Механические микрочастицы и органические сорбенты задерживаются в пазухах, а хлористые соединения распадаются за счет химических свойств материала.

С какими загрязнениями справляется угольный фильтр

Фильтр на основе угля состоит из углеродного материала высокопористого типа. Микроячейки на поверхности способствует широкой активности фильтра, на каждом участке могут собираться различные взвеси, содержащиеся в воде.

Важно! Угольные фильтры представляют собой концентрат углеродного типа, который имеет различное происхождение.

Распространенный вид сырья для угля:

1.древесина,

2.торф,

3.скорлупа от фруктов, в том числе кокоса,

4.косточки от фруктов,

5.каменный уголь.

Для получения сорбентов применяют метод карбонизации, с дальнейшей активацией.

Концентратам придают активность с помощью водяного пара.

На способность поглощения влияют температурный режим, мощность потока горячего пара, других составляющих. В результате у материала образуется пористая поверхность.

По завершению процедуры активации угольный материал измельчают.

Внимание! Некоторые фильтрационные системы хорошо очищают воду с помощью силикатов алюминия, цеолитов, не имеющих отношения к углям.

Для фильтров применяют наполнители:

1.в виде гранул.

2.порошкообразные.

3.в виде волокон.

Популярными считаются сорбенты в виде гранул. Материал отличается высокой пористостью, большой емкостью, скоростью всасывания загрязняющих веществ.

Особенности угольной очистки воды

Согласно российскому законодательству, водоочистительные станции должны систематически проводить химический анализ воды на соответствие санитарным нормам. Однако утвержденные показатели допускают содержание ряда компонентов, негативно сказывающихся на здоровье человека. От многих из них можно избавиться с помощью угольной системы очистки воды.

Запахи и привкус. Посторонние запахи в жидкости вызваны, как правило, хлорсодержащими компонентами и результатами жизнедеятельности микроорганизмов. Вкусовые качества воды во многом зависят от имеющихся в ней примесей: металлов, солей и т. д. Хлорные соединения нейтрализуются за счет окисляющих свойств активированного угля, а остальные нежелательные вещества задерживаются в порах материала.

Нефтепродукты и неорганические соединения: масла, бензин, остатки солярки и другие примеси легко поглощаются активированным углем. Не являются исключением и сероводород, аммиак, пестициды, нитраты и прочие вещества.
Органика. Вода – подходящая среда для размножения различных микроорганизмов. Активированный уголь способен адсорбировать не только их, но и продукты их жизнедеятельности.
Свободный хлор. На городских водоочистительных станциях широко применяют хлорсодержащие очистители для избавления от возможных инфекций, бактерий и микроорганизмов. Но частое употребление хлора человеком вызывает интоксикацию, является причиной выпадения волос, ухудшения качества кожи и ногтей, нарушений в работе желудочно-кишечного тракта. Окислительные свойства угольных фильтров для очистки воды нейтрализуют этот элемент и его производные.
Хлорорганические соединения. Они появляются в результате химических реакций, происходящих между свободным хлором (добавленным в целях дезинфекции воды) и продуктами жизнедеятельности человека и микроорганизмов. Такие соединения, как бромдихлорметан, дибромхлорметан, трибромметан и хлороформ, откладываются во внутренних органах человека, препятствуя их нормальному функционированию. В некоторых случаях потребление этих веществ грозит развитием онкологических заболеваний
.
Цветность. На изменение цвета воды в большинстве случаев влияют примеси железа, глинистые извести и водоросли. Все эти элементы легко поглощаются угольными фильтратами. В итоге очищенная вода вновь становится прозрачной.

Зачем очищать воду

Человеческий организм состоит в основном из воды, но внутренняя жидкость постоянно выходит с мочой и потом. Если не пополнять запасы этой жидкости, то может наступить обезвоживание, которое, в свою очередь, приведет к нарушениям во внутренних системах и органах.
Здоровому человеку ежедневно требуется до двух литров жидкости, но эта вода должна быть очень качественной и чистой. Та вода, которая продается в магазинах в бутылках разных объемов, стоит достаточно дорого, а такие траты не каждый может себе позволить. Остается только использовать для питья и приготовления пищи воду водопроводную. Но тут возникает одна очень большая проблема, связанная с качеством жидкости, текущей из крана. А она, как известно, содержит не только хлорные соединения, но и соли тяжелых металлов, всевозможные загрязнения, очень опасные примеси, которые скапливаются постепенно в организме и могут сильно ухудшить здоровье. При этом классический метод очистки водопроводной нефильтрованной воды считается малоэффективным. Поэтому остается одно – очищение этой жидкости более эффективным способом – путем сорбции.

Из чего сделан фильтр для угольной очистки воды

Активированный уголь получают из природной древесины, каменного угля или из кокосовой скорлупы. Сначала материал подвергается термической обработке для достижения обугленности. Но у такого сырья все чешуйки прилегают очень плотно друг к другу. Для получения тех самых пазух необходимо уголь активировать.

Читайте материал по теме: Механические методы очистки воды: их особенности и преимущества

Достичь этого можно двумя способами. В первом случае уголь пропитывают раствором карбоната калия или хлорида цинка, после чего нагревают до высоких температур, перекрывая при этом доступ воздуха. Такой способ называется термохимическим.

Другим вариантом активации угля является его обработка смесью углекислого газа и пара, нагретых до +800…+850 °С. Иногда для упрощения технологии к этой смеси добавляют горячий воздух. Но кислород, содержащийся в нем, вступает в окислительную реакцию. Из-за этого часть исходного материала сгорает, и на выходе активированного угля остается меньше.

После такой обработки в материале образуется множество пазух. Их площадь на 1 г вещества может достигать до 2 200 кв. м. От этой цифры зависят адсорбционные способности угольного фильтра для очистки воды. Цена также будет отличаться.

В зависимости от размера полостей их можно разделить на три категории:

Макро – такие пазухи считаются наиболее крупными, в диаметре они превышают 50 нанометров. Полости данного размера характерны для активированного угля из древесного сырья.
Мезо – средний размер, их диаметр составляет от 2 до 50 нанометров. Они чаще всего встречаются в активированном каменном угле.
Микро – диаметр 2 и менее нанометра. Это типичный размер полостей активированного угля из кокосовой скорлупы.

Читайте материал по теме: Очистка воды от железа: профессиональные методы и способы очистки в домашних условиях

Как мы уже выяснили, угольные фильтры для очистки воды изготавливают из трех категорий материалов. Каждая из них имеет свои уникальные адсорбционные способности.

Древесина лучше всего подходит для грубой очистки жидкости и расщепления хлора. Если вы используете несколько ступеней фильтрации, установите кассету с древесным активированным углем на входе.
Каменный или битумный уголь хорошо улавливает пестициды, нитраты и нефтесодержащие загрязнители. Он также повышает прозрачность воды, устраняет неестественные запахи.
Скорлупа кокосовых орехов может считаться универсальным компонентом угольных систем очистки воды. Благодаря высокой концентрации мелких пазух материал способен адсорбировать большую часть загрязнителей. Сегодня он широко применяется как для бытовой, так и для промышленной фильтрации воды. Однако такой адсорбент стоит использовать в паре с механическим очистителем, который будет удерживать крупные частицы и не даст фильтру из кокосового угля выйти из строя раньше времени.

Угольные фильтры для очистки воды состоят не только из угольсодержащего компонента. В картридже присутствуют и другие элементы.

Антибактериальные добавки. Влажная теплая среда – то, что нужно для развития и размножения бактерий и микроорганизмов. Для предотвращения этого процесса часто используются ионы серебра (микрочастицы серебристого цвета).
Ионообменная смола. Вещество представляет собой скопление мелких шариков, диаметр которых примерно 1 мм. Они бывают разных цветов – от темно-коричневого до золотистого – и чем-то напоминают икринки. Они вступают в химическую реакцию с вредными примесями и заменяют их ионы на полезные для человека. После прохождения этого этапа очистки вода становится более мягкой. Кроме того, данный эффект можно заметить и визуально: неприятной накипи и налета на посуде будет в разы меньше.

Кварцевый мелкозернистый гравий. Этот компонент необходим для равномерного прохождения потока через устройство. Промышленные угольные фильтры для очистки воды обязательно имеют такой слой.
Синтетические волокна. Их, как правило, устанавливают перед угольным очистителем и после него. Так, сначала они задерживают крупные механические включения, не позволяя им проникнуть внутрь угольной составляющей, увеличивая тем самым срок ее эксплуатации. Далее синтетические волокна не дают отслоившимся чешуйкам попасть в воду на завершающем этапе очистки.
Сегодня широко распространены бытовые очистители-кувшины. Одной из самых известных марок на российском рынке является фильтр «Аквафор». Уникальность его технологии очистки заключается в том, что фильтрующий элемент содержит перемешанную массу из угля и синтетических волокон. Такая система позволяет получать чистую воду за меньшее время адсорбции.
Цеолиты – это вещества, имеющие способность к обмену. Так, выделяя полезные соединения кальция, натрия и других элементов, они насыщают ими жидкость до достижения нужной концентрации. Эти полупрозрачные компоненты также могут накапливать или отдавать саму воду по мере необходимости.
Цинк и медь высокой чистоты. Такой слой содержится далеко не во всех очистительных системах. Это запатентованная технология Kinetic Degradation Fluxion (KDF), суть которой заключается в оптимизации и ускорении процесса. Сегодня данная экспериментальная методика воплощена в сменной засыпке KDF. Помимо высокочастотных цинка и меди, в ее состав входят также ионообменные смолы и активированный уголь.
Шунгит наряду с кварцем и кремнием является натуральным камнем горного происхождения, известным своими впитывающими и очищающими качествами. О его целебных свойствах узнали еще во времена Петра Великого. Сегодня он применяется не только в качестве составляющей очистителя для воды, но и для создания массажеров, защитных пластин современных телефонов и даже в агрономии в виде удобрения!

Благодаря впитывающим свойствам он, словно магнит, вытягивает из воды различные загрязнения. Шунгит наделяет жидкость полезными микроэлементами, улучшающими работу желудочно-кишечного тракта, очищает организм человека и является мощным антиоксидантом.

Как самостоятельно собрать фильтр для угольной очистки воды

Сегодня купить угольный картридж для очистки воды можно во многих магазинах. Однако сделать его в домашних условиях не составит большого труда.

Возьмите пластмассовую бутылку и отрежьте у нее донышко.
Приготовьте большой пищевой контейнер или ведро с закручивающейся крышкой.
На этом контейнере вырежьте круглое отверстие, диаметр которого совпадает с диаметром горлышка бутылки.
Вставьте горлышко в отверстие контейнера.
Засыпьте в бутылку готовый наполнитель для очистки воды или сделайте его самостоятельно.
Перед началом применения необходимо пропустить через получившееся устройство 10–20 л жидкости для того, чтобы наполнитель хорошо спрессовался.
Фильтр готов. Теперь можно пользоваться им для бытовых нужд.

Важно! Такая система будет хорошо работать только при невысоких температурах. Угольная очистка холодной воды позволит сохранить фильтр в рабочем состоянии на более длительный срок, а вот горячая струя быстро разрушит угольные пазухи и приведет приспособление в негодность.

Источник: PerekrestokClub.ru

Способы получения

Для получения активных углей может использоваться разнообразное органическое сырьё. (торф, бурый и каменный уголь, антрацит, древесный материал). Угли, отличающиеся высокой механической прочность и адсорбционной способностью, получают из скорлупы кокосовых орехов. Упрощённо процесс производства активного угля можно свести к двум стадиям: карбонизация и активация. На первой стадии производства активного угля исходный материал подвергается термической обработке без доступа кислорода, в результате которой из него удаляются летучие (влага и частично смолы), он уплотняется, приобретает прочность. Структура полученного материала крупнопористая, обладающая незначительной внутренней поверхностью, вследствие чего он не может быть использован как промышленный адсорбент. Задача получения развитой микропористой структуры решается на стадии активации. Активация проводится двумя способами: окисление газом или паром и обработка химическими реагентами. Для активирования газами используются кислород (воздух), водяной пар и диоксид углерода.

Активация воздухом на практике применяется редко, из-за возможности внешнего обгара гранул, поэтому в производстве чаще применяется активация водяным паром и диоксидом углерода. Для обеспечения высокой скорости и полноты протекания реакция процесс активации проводят при температуре от 800 до 1000 0С с использованием специального оборудования. В результате такой обработки в угле образуются многочисленные поры, и увеличивается удельная поверхность пор на единицу массы. Исходным сырьём для парогазовой активации служат карбонизованные природные материалы: уголь из скорлупы кокосового ореха, каменный и древесный уголь, торфяной кокс. При химической активации применяют такое сырьё, как: древесные опилки, торф. Смесь последних с неорганическими солями (хлорид цинка, сульфид калия), реже кислотами (фосфорная, серная кислоты), подвергается высокотемпературной обработке. Под воздействием дегидрирующих агентов и высоких температур (порядка 650 0С) из углеродсодержащего материала удаляются кислород и водород, и одновременно происходят карбонизация и активация. К недостаткам химической активации следует отнести загрязнение продукта активирующим агентом, а также загрязнение окружающей среды отходами производства.

Свойства активных углей и методы их определения

Рассмотрим свойства активных углей, а также способы их определения. Гранулометрический размер (particle size, product size) – размер основной части гранул угля. Единица измерения – миллиметры или mesh. При определении размера гранул зернёных углей применяют ситовый анализ, который проводиться на грохотах (устройство для механической сортировки сыпучих материалов). В грохот устанавливаются сита со стандартизованными размерами ячеек. После рассеивания определяют процентное соотношение в распределении зерён по крупности. При определении размеров обычно допускается отклонение на 5 % в большую или меньшую сторону, но в сумме не более 10 % (масс.).

Насыпная плотность (apparent density) – отношение массы навески угля к занимаемому ей объёму (интервал от 0,460 до 0,530 г/см3). Принято считать, что объём включает в себя объём пор, трещин внутри гранул угля, а также объём пустот между гранулами.
Прочность (hardness). При измерении этого показателя на навеску активного угля оказывают механическое воздействие, а затем с помощью ситового анализа определяют отношение количества целых гранул к количеству разрушенных после механического воздействия. Для активных углей из скорлупы кокосового ореха значение прочности должно быть не менее 98 %.
Влажность (moisture) – количество влаги, содержащейся в образце активного угля, выраженное в процентном соотношение. Как правило, при определении влажности навеску угля помещают в сушильный шкаф до установления постоянной массы при заданной температуре. Максимально допустимое значение – 5%.
Зольность (ash) – масса твёрдого неорганического остатка, образующаяся после сгорания образца угля, выражается в % от массы анализируемого образца (не более 5%). Зольность является качественной характеристикой содержания в угле органических и неорганических веществ. Как правило, зольность обратно пропорциональна количеству органических соединений в образце. Определяют зольность прокаливанием навески угля в фарфоровом тигле при заданной температуре в электрической муфельной печи.
pH водной вытяжки (pH). Благодаря содержанию минеральных компонентов и присутствию на поверхности кислородсодержащих соединений углерода, активированный уголь может значительно влиять на значение pH водных растворов. Навеску угля кипятят в течение заданного интервала времени в дистиллированной воде, после охлаждения раствор отделяют от угля и определяют pH полученного раствора.
Содержание железа (iron content) в угле определяется экстракцией водой или соляной кислотой с последующим количественным измерением, используя известные методы анализа (содержание железа не более 0,5 %). Присутствие большой доли данного элемента в угле крайне нежелательно, так как может оказывать негативное влияние на технологические процессы, в которых применяют активированный уголь.
Йодное число (iodine number) – количество молекулярного йода, которое может адсорбировать навеска активированного угля из водного раствора йода заданной концентрации (не менее 1100 мг/г). Существует прямая зависимость между йодным числом и удельной поверхностью активированного угля.
Адсорбция метиленового голубого (M. B. value) – количество миллиграмм красителя, поглощённое одним граммом активированного угля из раствора (не менее 220 мг/г). Этот показатель позволяет судить о поверхности активированного угля, образованной порами с диаметром более 1,5 нм (1 нм = 1 × 10-9 м).
Адсорбционная ёмкость по четырёххлористому углероду (CTC activity) определяется, как количество адсорбированного пара CCl4, отнесённое к навески угля. Принципиально методика определения поглощения четырёххлористого углерода сводиться к следующему: насыщенный четырёххлористым углеродом поток воздуха пропускается через слой активного угля до тех пор, пока массы навески угля не станет постоянной. CTC-сорбция должна быть не менее 55 % масс.

Классификация активированных углей

Общепринятой классификации активированных углей не существует, при выборе углей для тех или иных целей ориентируются, прежде всего, на гранулометрический состав, природу и содержание примесей, объем и характер пор. Согласно UIPAC (Международный союз чистой и прикладной химии) в активных углях выделяют несколько типов пор. Поры с диаметром до 0,4 нм называются супермикропорами, поры от 0,4 нм до 2,0 нм – микропорами, мезопоры – поры с диаметром от 2 до 50 нм. Крупные поры с диаметром более 50 нм получили название макропоры. Большое значение для сорбционной активности имеют микропоры, их размер (2 нм) соизмерим с размерами адсорбирующихся молекул. Микропоры составляют порядка 90% всей удельной поверхности.

В зависимости от распределения пор по размерам различают крупнопористые угли, тонкопористые и молекулярные сита. По внешнему виду гранул можно выделить зернёные угли с неправильной формой гранул, формованные, в виде цилиндрических гранул и порошковые. Также активные угли можно разделить по сырью, используемому для получения готового продукта. Например, скорлупа орехов, древесный уголь, каменный и бурый уголь и др. По области применения – газовые, рекуперационные и осветляющие.

Результаты сравнения основных характеристик кокосовых углей и углей из других видов сырья представлены в таблице 2.

Таблица 1: Характеристики активных углей

Марка угля	Сырьё для произ-водства АУ	Плотность насыпная, мг/см3	Прочность, %	Адсорбция метиленового голубого, мг/г или %	Йодное число, мг/г или %	Золь-ность, %	Влаж-ность, %
CSPL, Индия	скорлупа кокосового ореха	~ 500	> 98	> 250	> 1100	< 4	< 5
PJ,	скорлупа кокосового ореха	~ 500	> 99	> 250	> 1100	3	< 5
Филиппины-Япония	скорлупа кокосового ореха	~ 500	> 99	> 250	> 1100	3	< 5
БАУ-А	древесина берёзы	~ 240	—	—	60	6	10
ДАК	древесина берёзы	~ 230	—	—	30	6	10
ОУ-А	древесина берёзы	—	—	225	—	10	10
ОУ-Б	древесина берёзы	—	—	210	—	6	58
ВС-2	каменный уголь	~ 750	87	120	—	20	10
СКД-515	каменный уголь + связующее	—	75	190	—	—	—
АБГ	бурый уголь	—	70	95	60	10	2

Приведенные в таблице 1 данные, почерпнуты из специализированной литературы. В связи с тем, что нет чётких стандартов для определения свойств активных углей, сравнение затруднено. Тем не менее, из вышеперечисленных характеристик видно, что активный уголь на основе скорлупы кокосового ореха обладает высокой прочностью и сорбционной ёмкостью. Он эффективнее при очистке воды от органических примесей (фенолы, полициклические ароматические углеводороды, большинство нефтепродуктов и другие органические соединения), остаточного хлора, озона.

Области применения активных углей

Подготовка питьевой воды

Уникальность свойств активных углей и определило разнообразие областей применения данного продукта. Остановимся более подробно на одной из них, а именно очистка воды.

Проблема наличия чистых источников питьевой воды, а также длительного хранения её запасов всегда остро стояло перед человеком. С увеличением народонаселения нашей планеты, а также с бурным развитием промышленности, масштабы загрязнения пресных водоёмов значительно возросли, что заставило искать эффективные методы очистки вод. Универсального метода очистки вод от нежелательных примесей не существует, но использование некоторых из них одновременно позволяет достигнуть необходимую степень очистки. Основной задачей при очистке вод является улучшение их вкусовых качеств (дезодорация воды). Ухудшение органолептических характеристик воды обусловлено их минеральным и органическим составом. Нежелательные привкус и запах вызывают неорганические и органические вещества естественного и искусственного происхождения. Органические и неорганические вещества естественного происхождения являются результатом жизнедеятельности организмов, обитающих в водоёмах (бактерии, грибы, растения, животные). В воду выделяются сероводород, меркаптаны, аммиак, спирты, кетоны, альдегиды, карбоновые кислоты, фенолсодержащие вещества, полисахариды. Несмотря на жёсткие требования со стороны законодательства, в водоёмы сбрасываются промышленные сточные воды, что приводит к их загрязнению солями тяжёлых металлов, нефтепродуктами, ПАВ, пестицидами и др. Процесс хлорирования вызывает ухудшение органолептических показателей воды в результате передозировке реагентов и образования хлорорганических соединений.

Наиболее эффективным методом удаления из воды ряда органических и неорганических примесей признан сорбционный метод очистки на активном угле. Этот способ применяется на станциях водоподготовки с первой половины XX века. До недавнего времени применялись порошковые и гранулированные угли, но как показала практика, использование зернёных углей из скорлупы кокосового ореха для этих целей наиболее выгодно с точки зрения экономики и степени очистки.

К недостаткам гранулированных углей следует отнести, во-первых, использование при производстве не возобновляемых и трудно возобновляемых природных ресурсов (ископаемые угли и древесина). Во-вторых, высокую степень загрязнения окружающей среды отходами производства. В-третьих, в технологических схемах, где в качестве сорбирующего материала применяется порошковый уголь («углевание воды»), как правило, невозможно реализовать непрерывный во времени процесс, возникают трудности с замачиванием и дозированием угля. В-четвёртых, снижение эксплуатационных характеристик, по сравнению с зернеными углями.

Так как состав воды значительно меняется в зависимости от источника, то не существует единой схемы подготовки питьевой воды. Рассмотрим наиболее распространенные варианты подготовки питьевой воды в промышленном масштабе.

Природные воды, используемые в качестве источника водоснабжения, могут быть поверхностного (реки, озера, пруды) и подземного происхождения (артезианские скважины). В результате естественного круговорота воды в природе, а также активного воздействия человека на окружающую среду в воду поступают различные примеси. Все примеси можно разделить на три группы в зависимости от размера частиц.

Истинно растворенные примеси находятся в воде в виде ионов, молекул, комплексов. Размеры этих частиц менее 10-6 мм. Пример истинно растворенных примесей – растворенные в воде газы (кислород, углекислый газ, сероводород, азот), а также катионы и анионы солей (кальций, магний, натрий, калий, сульфаты, хлориды, карбонаты, гидрокарбонаты, нитраты, нитриты).

Коллоидно-растворенные примеси имеют размер частиц 10-4 – 10-6 мм. Каждая частица состоит из огромного количества молекул и может быть как органического, так и неорганического происхождения. Примером таких примесей являются гуминовые вещества, поступающие из почв, кремневые кислоты, соединения железа.
Грубодисперсные примеси имеют размер частиц более 10-4 мм. Это может быть песок, глина, остатки растительного происхождения.

Поверхностные воды характеризуются переменным составов в зависимости от времени года. В паводковый период количество примесей резко возрастает.
При очистке воды от нежелательных примесей на первой стадии необходимо устранить грубодисперсные и коллоидно-растворенные примеси. Для этого поток воды пропускают через осадочные фильтры (см. схему 1).

Схема 1: Принципиальная схема подготовки питьевой воды

Вторая стадия – это удаление из воды истинно растворенных примесей. Первоначально из воды удаляется растворенное железо, а затем вода поступает на ионообменные фильтры, где удаляются катионы и анионы. Затем вода поступает на сорбционные фильтры. Фильтры, загруженные активированный углем, независимо от колебания уровня загрязнения воды служат постоянно действующим барьером по отношению к сорбируемым веществам. На активном угле задерживаются растворимые органические вещества, придающие воде нежелательный привкус и запах, и зачастую являющиеся токсичными веществами. Угли хорошо сорбируют фенолы, полициклические ароматические углеводороды, в том числе канцерогенные, большинство нефтепродуктов, хлор- и фосфорорганические пестициды и многие другие органические загрязнения. Заключительная стадия – обеззараживание воды. На современном этапе развития технологий подготовки питьевой воды популярный в прошлом метод хлорирования воды заменяется более безопасными для человека и окружающей среды методами озонирования или ультрафиолетового облучения.

Очистка сточных вод

Первые попытки использовать активные угли для очистки сточных вод имели место в 30-х годах XX столетия. Различный состав сточных вод не позволяет стандартизировать параметры технологических схем. Таким образом, большое значение придается предварительным испытаниям, позволяющим подобрать условия для наиболее эффективной эксплуатации угольных фильтров. Несмотря на значительные различия в конструкции фильтров, аппаратном оформлении существует несколько общих особенностей. Скорость потока составляет 1 – 5 м/ч, распространены схемы с последовательным расположением нескольких адсорберов. К тому же опыт эксплуатации первых промышленных установок свидетельствовал о больших затратах на адсорбенты. Это заставило искать возможности регенерации активных углей, чтобы снизить стоимость очистки сточных вод.

Методы регенерации зернёных активных углей

Использование значительных объёмов активного угля, делает экономически обоснованным регенерацию сорбента. Выделяют термическое и нетермическое реактивирование. При термическом реактивировании отработанные зернёные угли помещаются в печи, которые используются для получения активного угля (например, вращающиеся печи), и подвергаются воздействию газовой смеси при высокой температуре, порядка 800 – 900 0С. Недостатками этого метода являются использование сложного и громоздкого оборудования и значительные потери угля при обжиге, порядка 10 – 12 %.

При нетермической реактивации уголь обрабатывают специальными химическими реагентами, как правило, щёлочью. Затраты на химическую регенерацию сопоставимы с затратами на термическую регенерацию, это связано в первую очередь с тем, что десорбат и химические реагенты необходимо полностью перерабатывать. Некоторые органические соединения легко разлагаются на активном угле микроорганизмами (биологический метод регенерации), однако этот процесс протекает крайне медленно.

Олигодинамическое действие активных углей, импрегнированных серебром

Металлы можно расположить в ряд селективности в соответствии с силой олигодинамического воздействия:

Кадмий > Серебро > Медь > Ртуть

Установлено, что бактерицидное воздействие оказывают катионы металлов. Ионы металлов адсорбируются поверхностью бактериальной клетки. Реакция катионов с белками, входящими в состав клетки, приводит к денатурации белков и подавлению жизнедеятельности микроорганизма. Этот эффект используется для предотваращения заражения активного угля патогенной микрофлорой, особенно в небольших фильтрах, используемых в быту. Для проявления бактерицидного действия активного угля требуется достаточно большое время контакта очищаемой воды с наполнителем. Добавление серебра не влияет на дехлорирующую и адсорбционную способность угля.

Применение активных углей в золотодобывающей промышленности

При прокачивании раствора цианида золота через тонкопористый активный уголь происходит восстановление золота и адсорбция его на угле. После контакта с суспензией золота в течение 20 – 60 мин. (чаще 30 мин.) зерненный уголь отделяется фильтрованием, и частично освобожденная от золота суспензия прокачивается в следующую емкость с зерненным углем. Концентрирование золота на активном угле осуществляется в несколько ступеней (как правило, в четыре), при этом раз в сутки производится замена угля. Пока первый фильтр очищается экстракцией и реактивируется, остальные фильтры работают в последовательном режиме. Остаточное содержание золота в активном угле, отфильтрованном на последней стадии, экстагируется 1 %-ным раствором едкого натра, содержащим около 0,2 % цианида натрия, при 80 0С в течение 50 ч. В таком процессе, осуществляемом в противотоке, можно экстрагировать до 150 мг. золота на 1 кг. угля. Затем уголь реактивируется при 650 0С. В таких процессах используется тонкопористый зерненный уголь с высокими прочностными характеристиками.

Помимо золота активные угли широко используются для извлечения других металлов. Ряд селективности имеет следующий вид:

Au > Ag > Fe > Cu > Ni > Co > Zn

То есть, из раствора лучше будет адсорбироваться золото, по сравнению с металлами, стоящими правее в ряду селективности.

Каталитическое действие активных углей

Разложение перекиси водорода. Присутствие основных кислородных поверхностных соединений обуславливает возможность разложения перекиси водорода на активном угле. В результате замещения поверхностной кислородной группы ООН- группировкой происходит дезактивация перекиси водорода с образованием по одной молекуле воды и кислорода.

Разложение озона. Разложение озона на активном угле не является чистым каталитическим процессом, наряду с каталитическим разложением имеет место химическая реакция с углеродом. В пользу такого механизма говорит некоторое уменьшение количества угля. Эта способность угля используется в схемах, где в качестве окислителя используется озон. Озонирование широко используется при подготовке воды плавательных бассейнов.
Очистка воды в бассейнах включает несколько стадий: коагуляция – фильтрование от механических примесей – озонирование – фильтрование на активном угле – дезинфицирующая обработка воды. Разложение избыточного содержание озона осуществляется на фильтрах с зерненным косточковым углем.

Каталитическое дехлорирование. Обычно гидролитическое расщепление элементарного хлора в воде происходит очень медленно, однако, на поверхности угля оно существенно ускоряется:

Cl2 + H2O ↔ HCl + HOCl
HOCl + C → C-O + HCl

где С – связанный углерод, С – О – поверхностное кислородное соединение на угле.

Образующаяся по этому механизму хлорноватистая кислота (промежуточный продукт) разлагается на угле и частично расходуется на образование поверхностных кислородных соединений углерода. Способность активного угля к дехлорированию зависит от содержание других примесей в воде. С увеличение содержания растворенных в воде органических соединений эта способность снижается.

Очистка воздуха и газов

Активные угли широко используются для очистки воздушных сред. Примером является рекуперация паров растворителей посредством адсорбции на активном угле. После насыщения адсорбента проводится десорбция паров, главным образом, с помощью водяного пара при температуре 120 – 140 0С. На завершающий стадии конденсации получают смесь воды с растворителем, которую можно разделить ректификацией. Таким образом, снижаются выбросы вредных примесей в атмосферу, а также в производственный цикл возвращаются ценные вещества, что повышает рентабельность технологического процесса. Адсорбировать пары растворителей из воздуха рабочего помещения необходимо по технике безопасности, чтобы снизить взрывоопасные концентрации паровоздушной смеси. Типичные растворители, которые можно рекуперировать на активном угле – диэтиловый эфир, ацетон, спирты, бензин, толуол, гексан, бензол, фторсодержащие углеводороды, трихлорэтан, а также сероводород и др.

Во всех случаях, когда из воздушной смеси необходимо удалить незначительные концентрации сильнолетучих соединений, а также соединений со средней температурой кипения, предпочтительнее использовать активные угли с высокой удерживающей способностью. Удерживающая способность основана на высокой доле микро- и субмикропор в углеродном сорбенте. К таким сорбентам относятся угли, для производства которых используются кокосовые орехи.

Применение активных углей в различных сферах не ограничивается перечисленными выше областями. Уникальные свойства этого удивительного материала позволили внедрить его во многие области: водоподготовка, очистка газов и разделение газовых сред, обесцвечивание и очистка жидкостей и растворов, применение в качестве катализаторов и носителей катализаторов, обогащение металлов, получение сверхнизких температур, высоковакуумная техника, применение в медицине для лечения желудочно-кишечного тракта, очистка крови.

Мировое производство активных углей для разных сфер деятельности человека с каждым годом неуклонно растет. Причем наблюдается значительный перевес в пользу углей, производимых из растительного сырья, как правило, кокосовых орехов. Это вызвано и экономическими соображениями (невысокая стоимость получения сырья для производства готового продукта), а также строгими требования со стороны экологической безопасности.

Используемый источник относится к возобновляемым ресурсам, не содержит вредные и токсичные примеси. При получении сырья не наносится непоправимый вред окружающей среде, что характерно при добыче каменного и бурого углей (разработка месторождений, уничтожение плодородного слоя почв, использование невозобновляемых ресурсов). При активировании ископаемых углей на различных стадиях технологического процесса выделяются в значительных объемах вещества, опасные, как для человека, так и для окружающей среды. К тому же активированные угли, получаемые из кокосового ореха, по многим характеристикам значительно превосходят аналоги, получаемые из ископаемых углей.

Литература использованная в материале:

Водоподготовка: Справочник. / С.Е. Беликова. М.
Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. М.
Кинле Х., Бадер Э. Активные угли и их промышленное применение.
Когановский А.М., Клименко Н.А., Левченко Т.М., Марутовский Р.М., Рода И.Г. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении. М.
Кострикин Ю.М., Мещерский Н.А., Коровина О.В. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления: Справочник. М.
Стерман Л.С., Покровский В.Н., Физические и химические методы обработки воды на ТЭС: Учебник для вузов. М.
Фрог Б.Н., Левченко А.П. Водоподготовка: Учебн. пособие для вузов. М.
«Водоочистка» №8/2010. ИД «Панорама»
«Водоочистка» №9/2010. ИД «Панорама»

Источник: aquaboss.ru

Виды абсорбента

Очистка самогона активированным углем производится за счет микропор абсорбента. Чем больше пористость продукта, тем эффективней проходит фильтрация. Именно по этой причине медицинский, активированный уголь малоэффективен. Микропоры в таблетках маленькие, через них не проходят большие молекулы вредных веществ и сивушных примесей. Рассмотрим основные виды угля, которые стоит применять при фильтрации домашнего алкоголя..

В таблетках из аптеки

Уголь – эффективный и доступный природный абсорбент. Сфера его применения очень обширна, так как он способен впитывать и удерживать молекулы различных химических, вредных веществ. если рассматривать самогон, в качестве жидкости для очистки, то при помощи древесного угля можно избавить этот спиртной напиток от 90% сложных эфирных соединений и 80% сивушных масел.

Сколько же надо угля на 3 литра самогона? Будет достаточно всего несколько таблеток.

Активированный уголь готовят из различного органического сырья, поддающегося горению. В промышленность применяют древесину, нефтяной кокс и скорлупу кокоса.

Производство осуществляют путем применения специальной технологии – сырье помещают бескислородную среду и сжигают при высокой температуре. При промышленном производстве температура горения может достигать 1050 градусов в зависимости от материала из которого готовят абсорбент. Если в качестве сырья берется древесина, то достаточно всего 250-400 градусов для получения качественного продукта.

Чем хорош пиролиз? В результате этого процесса смолы, газы и эфиры улетучиваются, и на выходе получается экологически чистый продукт.

В домашних условиях применяют несколько видов активированного угля.

Древесный

Применяя древесный абсорбент для очистки самогона нужно отдать предпочтение продукту из березовой древесины. Производство осуществляется путем разложения при высокой температуре с сохранением структуры. В результате на выходе получается продукт с высоким содержанием углерода, в структуре которого много пор и капилляров, увеличивающих абсорбирующие свойства. Для качественной очистки лучше применять березовый уголь марки БАУ-А.

Для мангала

Этот продукт готовят из древесины, но стоит помнить, что при производстве этого продукта применяют специальные пропитки, которые способствуют горению угля. Эти примеси могут сильно повлиять на качестве очищаемого спиртсодержащего продукта. Применить уголь для мангала можно, но только стоит провести специальную подготовку – повторное прогорание.

Процесс прожига производят в безвоздушной емкости. В результате угольки станут более пористыми, вредные вещества, которыми пропитывают этот продукт, улетучатся,и получится качественный абсорбент.

Осуществить пиролиз просто, угли из мангала перекладываются в железный таз или ведро, закрываются максимально герметично. Стоит отметить, что применение данного угля для углевания, придаст самогону своеобразный запах костра. Некоторым это может не понравится. Решить проблему просто, достаточно повторно перегнать продукт и запах исчезнет.

Кокосовый

Кокосовый уголь имеет очень много микропор, которые абсорбируют вредные вещества, содержащиеся в домашнем алкоголе. Он намного лучше справляется с очисткой, чем березовый или аптечный уголь.

Важно! Для очистки спиртсодержащей жидкости подходить только уголь класса А, в нем нет примесей. Если рассматривать кокосовый уголь для кальянов, то его обрабатывают специальными составами для улучшения горения, которые могут попасть в напиток.

Преимущества кокосового абсорбента:

много микропор минимального диаметра, сто позволяет отфильтровать самогон максимально эффективно. Благодаря процессу очистки будет выведено 90% сложных эфиров и 80% сивушных масел;
существенная экономия – всего 10 грамм угля понадобиться для очистки одного литра самогона. Стоит сказать, что березового нужно 50 грамм;
напиток просто отфильтровать от остатков после фильтрации, так как кокосовый уголь практически не пылится.

Этот продукт способствует не только очистке, но и делает напиток намного мягче и приятнее на вкус.

Бытовые фильтры

Для очистки домашнего алкоголя можно применить бытовые фильтры, но только те, что предназначены для очистки воды, в бытовых условиях. Основным компонентом этих систем является уголь.

Стоит отметить, что применение фильтров для противогазов не целесообразно, так как их основная задача – очистка воздуха. Они не могут исключить из домашнего алкоголя сивушные масла.

Многие опытные самогонщики применяют целые системы фильтров, для очистки домашнего алкогольного напитка, при этом получая качественный продукт без примесей и посторонних запахов.

Угольки для вина

Приготовить в домашних условиях можно не только крепкий алкогольный напиток – самогон. Некоторые обыватели предпочитают заниматься домашним виноделием с большим успехом.

Но не стоит думать, что в домашнем вине нет вредных примесей, и этот напиток может обойтись без фильтрации. Для очистки винных напитков есть специальный уголь, который можно купить в магазинах для виноделов.

Некоторые виноделы применяют этот продукт для фильтрации самогона. Это достаточно эффективно, в случае если фильтрацию проводить на 5 раз.

Особенности

Хотя водопроводная вода в коммунальных сетях удовлетворяет большинству требований государственных стандартов (ГОСТ), санитарным нормам и правилам (СанПиН), более высокие международные нормативы делают ее непригодной для питья по широкому ряду параметров. Применение угольных фильтров способно принести пользу здоровью, избавив воду от приведенных ниже отрицательных свойств или существенно снизив концентрацию следующих видов загрязнений:

Свободный хлор. Вредное для здоровья вещество, ухудшающие запах и вкус воды, содержится в ней как результат дезинфицирования, используемого для истребления большого числа различного вида болезнетворных микроорганизмов и бактерий. Хлорсодержащие компоненты удаляются каталитическим окислением.

Органика. Данные виды загрязнений присутствует в воде из-за попадания в нее продуктов органического распада живых организмов, отходов их жизнедеятельности, при фильтрации адсорбируются.

Хлорорганические соединения. В результате сложных химических реакций свободного хлора с присутствующей в воде органикой (отходы жизнедеятельности человека и животных, продукты распада живых организмов) образуется очень вредные для здоровья человека органические соединения — тригалометаны, в состав которых входят хлороформ, бромдихлорметан, дибромхлорметан и трибромметан. Они накапливаются в жизненно важных органах (печени, почках) и могут вызвать рак из-за высоких канцерогенных свойств.

Нефтепродукты и неорганические соединения. Угольные фильтры за счет адсорбции эффективно поглощают из воды бензин, мазут, фенолы, бензолы, сероводород. Очистка снижает уровни окисляемости, концентрацию содержащихся в воде радионуклидов, аммиака, нитратов, пестицидов, эпоксидов и их производных.

Запахи и привкус. Угольный фильтр для водоочистки вместе с ликвидацией хлора, адсорбированием нерастворимых солей железа, извести, бактерий и микроорганизмов, улучшает ее вкусовые качества и уничтожает запахи хлора и тины.

Цветность. Уголь поглощает органические и глинистые взвеси, зеленые водоросли, нерастворимое трехвалентное железо, придающее водной среде красноватый оттенок — эти факторы способствуют снижению цветности и повышению прозрачности воды.

Сырье для производства активированного угля

Как сделать своими руками?

Все кто предпочитает не только употреблять натуральные домашние продукты, но и очищать самогон собственными средствами, готовят уголь для фильтрации самостоятельно. Для этого подойдет только березовая древесина, напиток не будет иметь неприятного привкуса и замаха.

Для приготовления угля березовые поленья должны быть 10 см длиной и 3 см толщиной.

Важно! В процессе подготовки поленья следует очистить от коры.

Для самостоятельного приготовления угля понадобиться железная емкость, например, большая консервная банка.

На дне банки гвоздем проделывают несколько отверстий, через которые будет выходить газ содержащий смолу.
Уложить щепки в емкость, плотно накрыть ее крышкой и поставить на огонь.
Снимать банку моно будет только после того, как газообразование прекратится.

Но это не все, перед тем как этим углем фильтровать самогон, следует провести процесс активации. Для этого нужно взять большую кастрюлю с высокими стенками. В нее наливают воды, примерно половина объема. Воду в кастрюле доводят до кипения.

Затем уложить уголь в марлю и опустить мешочек в кастрюлю таким образом, чтобы он не касался жидкости, и в тоже время полностью обрабатывался паром. Конец марли закрепляют на крышке, емкость накрывают.

В процессе такой обработки поры в угле становятся больше, что способствует захвату молекул сивушных масел из самогона при фильтрации.

Активированный таким образом уголь нужно вытащить из кастрюли, и просушить – абсорбент готов к применению.

Видео-инструкция

В этом видео вы наглядно можете ознакомиться с тем, как сделать активированный уголь своими руками

Активируемый уголь из древесного угля

Уголь, который вы обычно используете для барбекю, или же остатки из вашего камина не выглядят как материал, который помог бы очистить грязную воду, и можно было бы употреблять во внутрь, а наоборот, древесный уголь выглядит очень грязным, он также легко ломается, оставляя черную пыль в ваших руках. Я не думаю, что вы могли бы пить воду после того, как она вступила в контакт с древесным углем.

Информации на самом деле в интернете очень мало о том, как сделать активируемый уголь. Но прочитав несколько сайтов, и также книгу, я узнала, что древесный уголь, хотя и выглядит грязным от своей пыли, то он все равно, является очень безопасным материалом. Поэтому, если вы решили употреблять древесный уголь, то не бойтесь ничего, он не причинит никакого вреда вашему желудку. Просто нет необходимости беспокоиться, если в месте с водой вы выпьете мелкие частицы углерода.

рекомендовано: Применение активированного угля для очищения организма!

В мире люди делают основные фильтры для воды очень просто, используя повседневные материалы, такие как например чистый песок, древесный уголь. Такого рода фильтры являются чрезвычайно эффективными, хотя, они не будут фильтровать бактерии, вирусы, поэтому отфильтрованную воду можно после оставлять на 4 — 5 часов под прямыми солнечными лучами. И УФ — лучи от солнца убьют все бактерии, этот метод называется Содис или солнечной дезинфекцией, очень низкая стоимость и эффективный метод в чрезвычайных ситуациях.

Читать дальше Мед Манука

В ходе исследования как сделать активируемый уголь для очистки воды я узнала, что активированный уголь представляется более эффективным, чем обычный древесный уголь. К тому же, активация древесного угля не является сложной технической процедурой.

Способы очистки

Есть несколько способов очистки домашнего алкоголя активированным углем:

Настаивание самогона на угле.
Проточная фильтрация с применением большого фильтра изготовленного самостоятельно.
Очистка с применением угля и обычной воронки в процессе перегонки.

какой способ применить решает винодел самостоятельно, но подготовить уголь нужно в любом случае, для этого:

хорошо измельчить абсорбент, до небольшой крошки – это нужно для того, чтобы очищаемая жидкость максимально соприкасалась с углем;
продуйте угольную крошку или просейте через мелкое сито, для удаления мелкой пыли;
промыть абсорбент в проточной воде. Если этого не сделать, самогон в процессе фильтрации может стать серого цвета.

Настаивание

Метод очень действенный и эффективный, но именно он вызывает много споров у любителей домашнего алкоголя. Разногласия касаются времени фильтрации:

Одни самогонщики уверяют, что нужно абсорбировать алкоголь углем в течение 2-3 часов в 3-5 заходов, с использованием нового абсорбента. Мотивируют такой подход тем, что уголь находясь в самогоне более 3 часов, начинает обратный процесс – не очистку, а загрязнение, возвращая сивушные масла и вредные примеси назад в алкоголь.
Вторые считают, что целесообразно настаивать жидкость не менее недели, при этом встряхивать емкость с самогоном каждые 12 часов.
Третьи уверены, что только двухнедельное настаивание может сделать самогон качественным и пригодным к употреблению.

Все эти способы настаивания действенные и имеют место быть, какой выбрать, решает только сам винодел. Главное применять правильные соотношение алкоголя и абсорбента. Рекомендуется на литр самогона брать 80-100 грамм угля. Если абсорбента будет немного больше, то качество напитка от этого только улучшиться. После того, как алкоголь настоялся, его следует отфильтровать, для этого:

промыть и прокалить речной песок;
на дно воронки уложить слой ваты;
затем слой песка завернутого в несколько слоев марли, или плотную ткань;
еще один слой ваты.

Пропустить напиток через фильтр. Если после этого в самогоне останутся мелкие взвеси угольной пыли, можно повторить фильтрацию с применением специальной бумаги.

Проточная фильтрация

Для проведения проточного фильтрования нужно подготовить пластиковую бутылку объемом в 2 литра, у которой обрезается дно. На крышке бутылки гвоздем проделать несколько небольших отверстий. Открутить крышку и заткнуть горлышко ватным тампоном, крышку установить на место.

Насыпать в бутылку уголь из расчета 100 грамм на литр жидкости.

Важно! если требуется отфильтровать большое количество самогона, то можно применить емкость в 5 литров. Установить импровизированный фильтр на банку, залить в него самогон и оставить для фильтрации. Если жидкость перестанет стекать, значит, фильтр забился и его нужно встряхнуть.

Положительный результат достигается уже после первой фильтрации, но для получения кристального напитка, нужно повторить процесс, при этом поменять уголь в бутылке.

Воронка с угольным фильтром

Это самый простой и быстрый способ фильтрации. Как только брага установлена на огонь для перегонки, готовят фильтр в воронке:

ватный тампон;
слой речного песка предварительно очищенного и продезинфицированного;
слой угля;
марля.

Воронку устанавливают на банку, в которую в процессе перегонки будет стекать самогон. Этот метод очень простой, нужно только вовремя менять фильтр на воронке.

Для получения качественного алкогольного напитка в домашних условиях нужно учесть следующее:

перед тем как отфильтровать большое количество самогона, протестируйте абсорбент. Небольшое количество напитка стоит пропустить через углеродосодержащий продукт. Если после этого самогон имеет привкус гари – уголь не качественный;
повторное применение угля недопустимо;
процесс фильтрации стоит проводить при комнатной температуре, так он пройдет быстрее;
для исключения попадания угольной пыли в самогон, абсорбент нужно промыть в проточной воде.

Видео от знаменитого самогонщика Саныча:

Почему уголь хорошо очищает жидкость?

Для качественной очистки самогонной жидкости уже много десятков лет применяют уголь различного происхождения. Он позволяет быстро, недорого, а главное — качественно, адсорбировать все примеси. Как очистить самогон активированным углем? Вещество действует благодаря своей пористой структуре.

Пористость добавляет ему удельную поверхность, которая принимает на себя молекулы грязи. При выборе угля важно учитывать данный фактор, чтобы подобрать максимально качественное вещество.

Обычно в производстве сорбента использовались кости рогатого скота, которые после специальных процедур имели маленькие поры. Сивушные масла и прочие переработки состоят из более крупных молекул. Поэтому обычный уголь из животных для такой очистки не подойдет.

Как не испортить самогон?

Современные препараты активированного угля производят из древесины. Он имеет достаточно крупные поры, поэтому прекрасно подходит в самогоноварении. Недостатком такого угля является наличие посторонних примесей. Это зачастую тальк, крахмал. В таком случае очищение портит вкус напитка — он становится горьковатым. Чтобы этого избежать, рекомендуется приобретать технический уголь.

Для чего используется активированный уголь?

Активированный уголь применяется в медицине и производстве. В медицине используется при различных кишечных расстройствах, помогает справится со многими видами отравлений или по крайней мере существенно снизить вредное воздействие токсинов на организм (в том числе алкоголя, химических и радиоактивных). В производстве активированный уголь используется в очистных системах. Большая часть всех воздушных фильтров для противогазов, защитных масок изготавливаются с использованием активированного угля. Промышленные и домашние фильтры для очистки воды тоже делают с активированным углем.

Разновидности сорбентов

В самогоноварении применяются разные виды очистителей. Среди них наибольшей популярностью пользуются:

аптечный активированный абсорбент;
угли для мангалов;
угольные фильтры для очищения воды;
фильтры из противогазов;
винодельные фильтры.

Применять очистку самогона активированным углем в таблетках либо в другой форме нужно обязательно.

Методика позволяет максимально освободить напиток от ненужных токсичных веществ. Угли для мангала и для шашлыков изготавливаются пиролизом только из определенных видов (пород) деревьев — береза, плодовые. Они наделены уникальной способностью фильтровать крупные частицы вредных примесей.

Но покупные угли для мангала больше предназначены для быстрого возгорания, поэтому пропитаны специальными химическими веществами. Они безвредны, поскольку испаряются без следа при нагревании. Но их влияние на самогон при непосредственном контакте пока не изучено.

При желании можно использовать самодельный сорбент. Намного практичнее и безопаснее применять для этих целей угольки, которые образовались при горении в печи, например в Булерьяне. Сгорание происходит в условиях уменьшенной подачи кислорода, при этом получаются настоящие древесные угли. Можно применять угольки, взятые из мангала. Они получаются в процессе перегорания фруктовых пород.

Методика очистки аптечным углем в таблетках

Разработано несколько способов очищения. Самый простой, но не самый быстрый — это контакт угля и самогона. Но и тут есть свои варианты. В первом случае угольки измельчают, промывают проточной водой и просушивают. Порошок добавляется непосредственно в емкость со спиртным, который нуждается в очистке.

Соотношение компонентов: на каждый литр алкоголя крепостью 40-55% об. нужно около 50 г активированного аптечного угля.

При использовании специализированного продукта количество берут согласно инструкции к средству. Жидкость интенсивно перемешивают ежедневно на протяжении недели.

Фильтрация окончена, если все фракции в емкости оседают на дно. Далее следует второй этап обязательной очистки — фильтрация через ватные диски.

Недостаточное промывание угольного порошка может вызвать мутность самогонки. Чтобы это исправить, потребуется более тщательная фильтрация через вату либо диски из нее. Доказано, что чем медленнее будет фильтроваться жидкость, тем чище окажется полученный продукт на выходе.
Вторая методика основывается на использовании угольного фильтра. Подойдет как самодельный, так и готовый. Самогон можно несколько раз пропустить через кувшин для очистки воды. Обычно достаточно до 5 таких перегонок.
Бюджетный вариант — из пластиковой бутылки сделать подобие лейки: отрезать нижнюю часть емкости, отверстие прикрыть ватными дисками. Поместить слой активированного угля толщиной до 10 см. Специалисты предлагают применять более точный расчет: БАУ-А — 12 г.

Полученную импровизированную лейку вставляют в сосуд для готового продукта. Постепенно через нее перегоняют всю жидкость. Можно самогон пропустить несколько раз. Лучшего эффекта достигают, если заменяют уголь после каждой очистки. Полученный продукт отстаивают и фильтруют через ватный диск. Нередко вместо него применяют раскаленный песок, завернутый в слой ваты и марли.

Советы по очистке

Специалисты не советуют держать самогон на угле. В противном случае вредные вещества повторно вернутся в напиток. В фильтре, изготовленном из кувшина, могут содержаться вещества, смягчающие воду.

При очистке самогона активированным углем учитывается тот факт, что в нем содержатся дополнительные вещества. Чтобы таблетка не рассыпалась, добавляется крахмал. Но после такой методики спиртной напиток будет горчить.
В процессе очистки рекомендуется использовать больше угля, чем указано в инструкции. Запрещено повторное применение активированного вещества. При появлении запаха костра либо горелого дерева рекомендуется перегнать самогон повторно.
Если использовать некачественный либо просроченный активированный уголь, то после очистки самогон будет коричневым либо станет иметь вкус гари. Поэтому проводится предварительная проверка таблеток на незначительном количестве жидкости. Можно воспользоваться кокосовым углем.

Применение переработанного сырья

Длительный контакт активированного угля приводит к окислительным изменениям в спирте. В нем повышается уровень альдегидов. Проводились численные исследования, предложены многие способы чистки самогона. Но конечный результат во многом зависит от вида самого угля, его качества.

Наиболее оптимальный вариант — оставлять сорбент в растворе до получаса (для напитка крепостью в 40% об.).
Далее жидкость следует убрать на 2 часа отстаиваться.
После этого ее можно фильтровать.
Процедуру дозволено повторять несколько раз, чтоб органолептика стала соответствовать требованиям.

Что делать с переработанным сорбентом? Его рекомендуют обработать 2%-ным раствором соляной кислоты, промыть, снова прокалить. После процедуры такой абсорбент становится пригодным для повторных применений.

Очистка «огненной воды» сорбентом по одной из представленных методик пользуется популярностью. При качественной, нужной организации и выполнении требований продукт в заметной степени улучшается. По поводу особенного вкуса и запаха — спорный вопрос. Для устранения такого рода примесей нужен более интенсивный ректификант. Активированный уголь или вещество другого вида позволяет только победить сивушность.

Народные умельцы утверждают, что неприятный вкус и аромат самодельной водки достаточно эффективно можно перебить за счет настаивания раствора на всевозможных растениях, цветках, фруктах и ягодах.

Прекрасно зарекомендовал себя самодельный напиток типа Береховки либо изысканного Лимончелло. При отсутствии опыта очистки самогона активированным углем рекомендуется проконсультироваться со специалистами.

Какие еще угли подходят для очистки?

Идеальный вариант для очистки — приобрести специальный абсорбент, который применяют виноделы в своем производстве: модели БАУ-А, ОУ-А, ДАК. Но такой сорбент может содержать в себе определенные примеси. На это важно обращать особое внимание. Дело в том, что большинство фильтров для более интенсивного очищения воды и ее смягчения имеют в своем составе ионообменные смолы. Опытные самогонщики не рекомендуют использовать такие фильтры.

Сорбент из противогаза лучше использовать в самом крайнем случае. В нем могут уже содержаться многие токсические вещества (если устройство использовалось). Такие фильтры нередко включают ряд сопутствующих, но ненужных в самогоноварении элементов.
Специалисты предпочитают использовать только специальный древесный уголь БАУ-А, изготовленный по ГОСТу из древесины березы. Поры в нем образуются при пиролизе (сгорании при очень больших температурах в бескислородной среде), прекрасно подходят по размерам. Купить его несложно, стоит недорого.
Можно сорбент делать самостоятельно. Ряд народных умельцев этим и занимаются. Для этого они сжигают дрова из березы, бука и прочих пород древесины. Но эффективность подобного средства сомнительна, поскольку сгорание происходит при наличии кислорода.

Виды используемого угля

Сырьем для производства активированного угля служат природные материалы, их сначала обугливают, а затем подвергают процедуре активирования. Сущность техпроцесса заключается во вскрывании микроскопических пор, закрытых в обычном угле. Активацию проводят термохимическим методом, пропитывая угольную массу карбонатокалиевыми, хлоридоцинковыми или другими растворами, после чего ее подвергают термической обработке без присутствия воздуха.

Вторая методика активации угля — обработка его перегретым паром, углекислым газом или их смесью при температуре 800 — 850 °С. Так как сложно получить парообразную среду из воды с такими температурными параметрами, практикуют технологию с дополнительной подачей воздуха в рабочую зону, при этом часть перерабатываемого угля сгорает, что заметно уменьшает выход активированного компонента.

Технология позволяет получать у лучших марок активированного угля удельную поверхность от 1800 до 2200 квадратных метров на 1 г вещества. Сами поры по их диаметру делят на следующие категории:

Макро — имеют диаметр более 50 нанометров (нм), поры такого размера характерны для активированных угольных засыпок на основе древесного сырья.
Мезо — поры размером от 2 до 50 нм, присутствуют в подавляющем количестве в активированном составе, полученном из каменного угля.
Микро — поры с диаметром менее 2 нм, находятся в активированном угле, полученном из скорлупы кокосов.

Сырьем для получения активированного угля служат следующие материалы:

Древесина, ее обугливает без доступа воздуха, а затем активируют. Полученный из нее уголь с крупными порами используют для дехлорирования воды и ее грубой очистки на предварительном этапе при входе водопровода в дом, в самодельных очистных устройствах.
Каменный или битумный уголь после активации способен улавливать пестициды, фенолы, осветлять и избавлять воду от хлора и его запаха.
Скорлупа кокосовых орехов. Полученный из данного материала активированный уголь используют в большинстве фильтрующих систем для воды. Благодаря малым порам и соответственно большой рабочей поверхности, активированный из обугленной кокосовой скорлупы компонент способен поглощать из водной среды значительное количество и широкий ряд элементов, наносящих вред человеческому здоровью.

Примеры фильтрующей засыпки

Источник: beerhead-bar.ru