Активированный уголь (карболен) распространен и используется, как адсорбент во многих отраслях. Адсорбция – это способность собирать на своей поверхности некоторые вещества, находящиеся в газе или жидкости. Таким образом, происходит очищение этих сред от посторонних примесей.Активированный уголь – это порошок черного цвета без запаха и вкуса, он не растворим в воде и обычных растворителях. Уголь имеет пористую структуру, его изготавливают из органических материалов, содержащих углерод. Адсорбционные характеристики напрямую зависят от пористости угля. С увеличением количества пор увеличивается его удельная поверхность, следовательно, растет и объем разделенных и извлеченных элементов. Один грамм угля, в зависимости от технологии его производства, может иметь удельную поверхность от 500 до 1 500 квадратных метров.
Кроме количества пор имеет значение и их размер. Так микропористый активированный уголь покрыт очень мелкими порами – менее 1.6 нм, следовательно, он будет поглощать вещества, состоящие из мелких молекул. Для более крупных подходит мезопористый уголь, его поверхность заполняется молекулами примесей послойно. Макропористый уголь отличается самыми крупными порами (более 200 нм), которые не заполняются, а вещества доставляются к молекулам адсорбента.
Активированный уголь, обладая большой поверхностной активностью, может связывать вещества на молекулярном уровне, не меняя при этом их химические свойства. Он активно собирает на своей поверхности соли тяжелых металлов, газы, алкалоиды, токсины, гликозиды и другие вещества. Активированный уголь слабо поглощает щелочи, кислоты, соли железа, цианиды, этиленгликоль, метанол. При уменьшении концентрации угля в очищаемой жидкости или газе связанные вещества могут высвобождаться и вновь возвращаться в окружающую среду. Качество адсорбции зависит от температуры и уровня рН раствора, в котором происходит очистка.
Влияет на характеристики угля и его происхождение, обычно он имеет древесную или каменноугольную основу. Хороший активированный уголь получается из кокосовой скорлупы или косточек плодовых деревьев. Область применения угля зависит от размера и формы его частиц. По этому признаку он классифицируется на порошкообразный, дробленый и гранулированный.