Hur fungerar aktivt kol?
När man filtrerar vätska passerar en gigantisk mängd vätskepar-tiklar förbi ett skikt av aktivt kol. Både föroreningspartiklar och partiklar av den renade vätskan strömmer in i porer på kolet. Föroreningarna, vilka oftast är större än vätskans partiklar, fastnar i porerna som täpps till en efter en. Ju fler porer desto större adsorptionsyta och större reningsförmåga har kolet.
Produkten får däremot ej användas för rening av olagligt framställd sprit.
Rening med kol
Det mest använda och lämpligaste metoden att rena 10-30 liter vatten med kol hemma, är att låta vätskan rinna igenom ett ca 1,5 m högt skikt av aktivt kol. Det finns vattenrenare med total längd på 1,5 m som t.ex. produkten DUO. Volymen 1,7 liter som ryms i kolpåsarna är anpassad för att passa till just denna typ av renare.
Renings problem?
Ibland kan det uppstå en vit fällning i den renade vätskan. Eftersom kol har ett naturligt ursprung varierar de olika mineralhalterna i råvaran. Aktivt kol tvättas vid framställningen men det räcker tyvärr inte alltid för att bli av med de mineraler som skapar de vita fällningarna. Skölj kolet i rikligt med vatten. Hjälper inte det för att bli av med fällningen, så tillsätt lite citronsyra i slutprodukten.
Hur fungerar aktivt kol?
När man filtrerar vätska passerar en gigantisk mängd vätskepar-tiklar förbi ett skikt av aktivt kol. Både föroreningspartiklar och partiklar av den renade vätskan strömmer in i porer på kolet. Föroreningarna, vilka oftast är större än vätskans partiklar, fastnar i porerna som täpps till en efter en. Ju fler porer desto större adsorptionsyta och större reningsförmåga har kolet.
Vad gör att ett aktivt kol blir effektivt?
Det finns åtminstone fyra viktiga faktorer som påverkar ett aktivt kols reningsförmåga.
ABSORPTIONSYTA
Detta är benämningen på den yta kolet har. Om du tänker dig att du har en aluminiumfolie som är en meter lång och en meter bred, så kan du ganska lätt knyckla ihop den så den får plats i din hand. Men dess yta är fortfarande en kvadratmeter! Om du skulle kunna veckla ut ytan av 1 gram av Vendor Fantom-kol skulle du få en yta av ca 1100 m2!
KORNSTORLEK
När man renar med aktivt kol fastnar föroreningarna i porer enbart på kolets yta. Vätskan når inte in i kol-kornets kärna. Ju mindre kornstorlek desto fler korn finns i samma volym, därför innebär mindre kornstorlek större kontaktyta mellan kolet och vätskan. Väljer man en kornstorlek under 0,40 mm upplevs dock kolet som dammigt. Därför bör man inte använda för små kornstorlekar eftersom man också kan få stopp i filtreringsanläggningen.
MIKROPORER
Det finns olika porstorlekar i kolet. Ju större porer desto större partiklar kan kolet fånga. Vatten, såväl som etanol, kloroform och aceton, tillhör de kemiska föreningar som har små molekyler., det är därmed en fördel vid rening, om kolet har små porer. Porerna fångar partiklar som skiljer sig från omgivningen, i detta fall föroreningar. Ju högre andel i procent av alla porer som är mikroporer, desto bättre lämpar sig kolet för vattenrening, desto mer effektivt utnyttjad blir den fria adsorptionsytan.
PORSTRUKTUR
Porstrukturen är svår att jämföra och mäta, men det är den lämpligaste kombinationen av olika porstorlekar, mikro-, mezzo-, och makroporer som gör att kolet renar på bästa sätt. Olika ämnen kräver olika porstruktur för bästa resultat. Porstrukturen gör att t.ex. Norit kol som inte har bästa mätbara parametrar ändå har mycket bra egenskaper för vattenrening.
HÅRDHET
Ju hårdare kolet är desto mindre dammar det. För att mäta hårdheten slås kolet sönder i en "burk", med roterande stålkulor. Ju mindre del av kolet som omvandlats till damm desto hårdare kol. Hårdheten uttrycks i procent. DENSITET Hur mycket väger 1 liter aktivt kol? Sök upp kolsorten i tabellen och läs av på raden för densitet. Vill du veta hur många liter som motsvarar 1 kg kol? Dividera då liter med densitetsvärdet.
Exempel: Dividera densiteten med vikten, t.ex för Fantom. Densiteten 0,41 g/cm3 —► 1 kg dividerat med 0,41=2,44 liter.
Tabell
Densitet [g/cm3] Kornstorlek [mm] Mikroporer [%] Hårdhet [%] Adsorptionsyta [mVg]
Vendor Fantom 0,40-0,42 0,4-0,85 82 90 1100
Storms 0,46-0,48 0,4-0,85 95 99 1150
BG-09 Super 0,41-0,43 0,4-0,85 80 85 1050
BG 09 0,38-0,40 0,4-1,4 75 80 950
MM Lättkol 0,23-0,27 0,25-1,00 650
Stenkol 0,47 0,40-1,7 1050
Coobra Kol ca 0,47 0,43-1,7 1050
Ovanstående värden är baserade på bästa tillgängliga kunskaper. Eftersom aktivt kol är en naturprodukt och råvarans kvalitet kan variera, görs en reservation på +/- 10 %.
Kol (latin: carbo)
Kol (latin: carbo) ingår i alla levande organismer. Hela den organiska kemin är kolföreningarnas kemi - livet är kol och vatten.
I naturen förekommer kolet i form av mineraler som stenkol och torv, men även rent som kristaller: grafit och diamant. Amorft (ej kristalliskt) kol har stor fri yta och därför hög adsorptionsförmåga. Genom bearbetning kan den fria ytan utökas ytterligare, vilket ger aktivt kol.
På följande sidor jämförs de vanligaste sorterna av aktivt kol för vattenrening med hjälp av de 5 faktorer som avgör produktens totala kvalitet.
Vattenrening
Den kemiska industrins utveckling har medfört en ökad mängd föroreningar i våra vattendrag, samtidigt som föroreningarnas sammansättning och verkan blir allt mer komplicerad. Med tanke på detta bör man rena dricksvattnet med aktivt kol.
Godast av alla drycker är ju vatten - en gudomlig dryck - som vi bör vara rädda om.
Därför rekommenderas aktivt kol vid framställning av öl och vin samt för bordsvatten, kaffe, läsk m.m. Produkten får däremot ej användas för rening av olagligt framställd sprit. Andra användningsområden inom hushåll: Aktivt kol används med framgång för att ta bort lukt- och smakämnen från vätskor och gaser, t.ex. i kylskåp och köksfläktar.
Andra viktiga användningsområden är rening av akvarievatten och alla liknande sammanhang där förbättring av vattenkvaliteten är viktig.
Adsorptionsyta
Adsorptionsyta mäts i antal kvadratmeter per gram. Det verkar helt ofattbart att 1 gram aktivt kol har en yta av storleksordning 1000 m2, men det är faktiskt sant. Vi befinner oss i en mikrovärld där allt är så mikroskopiskt litet att det måste multipliceras med miljarder, biljoner eller mer för att komma till våra vardagliga mått. Vi konstaterar att det i 12 gram rent kol finns ca 6X1023 kolatomer! Anta att vi täcker hela Sveriges landyta med ett jämntjockt lager som består av 6X1023 sandkorn med diameter 0,5 mm.
Lagret skulle bli ungefär 140 m tjockt! Lika många partiklar (molekyler) vatten finns i 18 g vatten. Jämför kolets porer med t.ex. en krokig norsk fjord. När man filtrerar vätska passerar en gigantisk mängd partiklar genom ett skikt av aktivt kol.
Både föroreningspartiklar och partiklar av den renade vätskan strömmar in i fjordarna, dvs porerna. Föroreningarna, vilka oftast är större än vätskans partiklar, fastnar i porerna som täpps till en efter en. Ju fler porer desto större adsorptionsyta och större reningsförmåga har kolet.
Kornstorlek
Adsorption är en fysikalisk företeelse som förekommer på gränsytan mellan 2 olika faser: fast och flytande/ gas. Den sker endast på ytan av den fasta fasen. Resultatet blir att koncentrationen av vissa partiklar ökar på denna yta.
Vid exempelvis rening med kol fastnar föroreningarna i porer på kolets yta. Detta inträffar ej i hela kornmassan och därför innebär mindre kornstorlek större kontaktyta mellan kol och vätska. Vätskan når inte in i kolkornets kärna.
Väljer man en kornstorlek under 0,40 mm upplevs dock kolet som dammigt. Därför bör man inte använda för små kornstorlekar eftersom man också kan få stopp i filtrerings-anläggningen.
Mikroporer
Det finns olika porstorlekar i kolet. Ju större porer desto större partiklar kan kolet fånga. Vatten, såväl som etanol, kloroform och aceton, tillhör de kemiska föreningar som har små molekyler.
Därför lämpar sig samma kolsorter för rening av dessa. Porerna fångar partiklar som skiljer sig från omgivningen, i detta fall föroreningar. För vattenrening behövs mindre porer än t.ex. för rening av oljor eller organiska färgämnen som själva uppenbarar sig som stora partiklar.
Sådana små porer kallas för mikroporer till skillnad från de stora mak-roporerna. Ju högre andel i procent av alla porer som är mikroporer desto bättre lämpar sig kolet för vattenrening, desto mer effektivt utnyttjad blir den fria adsorptionsytan.
Hårdhet
Ju hårdare kolet är desto mindre dammar det. För att mäta hårdheten slås kolet sönder i en ”burk” med roterande stålkulor. Ju mindre del av kolet som omvandlats till damm, desto hårdare kol. Uttrycks i procent. Hårdheten har också betydelse för industriella förbrukare, t.ex. vattenverken som återvinner kol genom bakspolning.
Densitet
Hur mycket väger 1 liter aktivt kol? Sök upp kolsorten i tabellen och läs av på raden för densitet. 1 liter kol väger vad som anges i kilo. Vill du veta hur många liter som motsvaras av 1 kg kol? Omvänt dividerar du då liter med densitetsvärdet.
Exempel: Exklusiv har densitet 0,49 g/cm3. 1 kg dividerat med 0,49 = 2,04 liter. Jämför nu uppgifterna i diagrammet. Allmänt gäller att ju högre adsorp-tionsyta och ju mindre kornstorlek samt ju mer mikroporer, desto bättre reningsfunktion har det aktiva kolet. Alla dessa faktorer måste dock samverka för att nå bästa resultat. Det finns även en fjärde faktor som vi här kallar porstruktur och som är svår att jämföra och mäta.
Denna in-begripes i viss mån i mikroporer men är inte likställd med detta. Denna gör att t.ex. Norit trots avsaknad av bästa parametrar ändå har mycket bra egenskaper för vattenrening. Möjligen innebär den kemiska bearbetning som Norit aktivt kol genomgår, att bindningskrafterna vid den fria ytan ökar. Den mest använda och lämpligaste metoden att rena med kol är att låta vätskan rinna igenom ett ca 1,5 m högt skikt av aktivt kol. Det finns vattenrenare med total längd på 1,5 m som t.ex. produkterna UNO eller DUO.
Det är mer lättarbetat att använda samma ”laddning” en längre tid, välj därför en kolsort med bästa egenskaper - den varar längst. Man kan hitta en kolsort som är ännu ”vassare” än den bästa som redovisas i diagrammet, men oftast medför t.ex. en 20% förbättring av re-ningsfunktionen att priset ökar med det dubbla eller ännu mer. Ej tvättat aktivt kol innehåller lite salter från tillverkningsprocessen. Vid första kontakten med vatten kan därför kemisk reaktion resultera i en grå fällning. Denna kan åtgärdas genom att man först sköljer kolet i rikligt med vatten som sedan slängs.
Grå fällning kan också bero på ganska stort innehåll av damm och samtidig användning av inte tillräckligt tätt filterpapper. Munktell special filterpapper rekommenderas, även i 2-3 lager, för att vara helt säker. En tillräckligt tjock bomullstuss kan också användas.
Kolets historia
Kolets långa historia diamond Visste Du att grafit och diamant också är kol, i andra av naturens former? Kol i olika former har alltid varit en viktig produkt, både som energikälla och till annan nytta för människans utveckling. För hundratals miljoner år sedan fanns stora kärr som bredde ut sig över våra landområden. Växterna och djuren som fanns i dessa sumpmarker förvandlades så småningom till enorma torvmossar, vilka efter lång tid förkolnades och slutligen bildade grunden för vår tids koltillgångar.
Utanför den skandinaviska kontinenten finns stora kolfyndigheter som bildades under den s.k. karbonperio-den (ca 200-300 milj.-år sedan). Genom avtryck och fossil i gruvgångar kan vi ana oss till hur sumpskogarna egentligen såg ut. Där fanns ormbunkar av olika slag. Fräken- och lummerväxter blev höga som träd. Det fanns även djur, bl.a. fiskar och groddjur. Man vet inte riktigt hur länge människan har använt kolet.
Helt säkert är att det har varit mycket länge. I våra trakter påbörjades kolbrytning på 1500-talet. Jonas Alströmer (mer känd för potatisen) var ytterst aktiv för att främja kolets användning vid början av 1700-talet. Det dröjde inte länge förrän samhällen byggdes upp runt omkring gruvorna, vilket var ett resultat av det allt mer ökande behovet av kol. Vid 1800-talets slut var industrialismen i full blom, järnvägsingenjören Ste-phenson hade redan år 1829 gjort den berömda färden med ”The Rocket” och ångmaskinerna skulle bli början till en explosiv teknisk utveckling.
Tänk dig kolets urgamla historia. Inte undra på att vi genom årens lopp har utvecklat och förädlat denna viktiga råvara.
Välj ett aktivt kol av bästa kvalitet.
KOLETS LÅNGA HISTORIA
