04.01.01 Aktivní uhlí

Asi při třistanásobném zvětšení pod mikroskopem lze rozeznat při aktivním uhlí vyrobeném z kokosových skořápek celulární strukturu původního organického materiálu. Molekulární struktura aktivního uhlí se podobá struktuře grafitových destiček širokých několik atomů. Tvoří stěnu molekulárních otvorů tj. pórů aktivního uhlí. Hexagonální kruh uhlíkových atomů je často přerušen a tyto nepravidelnosti poskytují možnosti pro reakce na místech, kde je uhlíkový kruh přerušen.

Póry rozdělujeme podle jejich průměru:

1. mikropóry s poloměrem menším než 1 nm,
2. mezopóry s poloměrem 1–25 nm a
3. makropóry s poloměrem větším než 25 nm.

Aktivní uhlí vyrobené z kokosových skořápek má větší část pórů jako mikropóry. Aktivní uhlí se vyrábí a používá ve formě válečků, kuliček, zlomků a prachu. (wiki)

Pomocí rentgenografie a elektronové mikroskopie bylo prokázáno, že se jedná o látku, která se více či méně podobá struktuře grafitu.
Grafit je jedna z krystalických forem uhlíku (diamant, grafit, fuleren a grafen). Skládá se z rovnoběžných vrstev tvořených atomy uhlíku uspořádaných do pravidelné šestiúhelníkové sítě.

Průmyslově dodávané aktivní uhlí se běžně dodává ve třech modifikacích, dělené podle zrnitosti. Parametry definuje Evropská rada pro chemický průmysl.
• Práškové aktivní uhlí
Rozměry 90 % částic jsou menší než 0,18 mm. Nejčastěji se používá k čištění kapalin v průmyslu i potravinářství a jako nosič katalyzátoru. Mikropórovité druhy se používají k adsorbci PCDD/F, POPs. Širokopórovité k adsorbci velkých molekul při odbarvování tekutin v potravinářství. Práškové uhlí má velké úplatnění také v případě čištění látek v plynném skupenství, kde úspěšně zachycuje mimo uvedených i rtuť. Vyrábí se buď rozemletím už aktivního kusového materiálu nebo aktivací pomleté suroviny ve fluidní
vrstvě. Tvar částeček pak závisí na druhu mletí a má také vliv na vlastnosti prášku, například při jeho odstraňování z čištěného média.
• Zrněné aktivní uhlí
Analogicky s práškovým uhlím, u zrněného rozměr částic přesahuje 0,18 mm. Tolerance je 5 % nad i pod tento rozměr. K měření velikosti částeček se používá standardizovaná sítová škála (American Society for Testing and Materials ji uvádí jako ASTM Sieve Number). Zrněné uhlí chemicky aktivované vyrobené ze dřeva nebo kamenného uhlí a následně drcené se nejčastěji uplatňuje při úpravě vody (pitná voda, průmyslové procesy, akvaristika, odpadní vody). K odstraňování organických barviv se
využívá v cukrovarnictví. Má velkou životnost, hustotu a aktivitu. Je vhodné i k adsorbci ze vzduchu, avšak v hrubším provedení (2 – 5 mm).
• Granulované aktivní uhlí
Ve formě válečků jednotného průměru a proměnlivé délky. Největší význam a uplatnění v praxi mají průměry granulí 3 mm a 4 mm, ty slouží k sorbci z plynné fáze. Převážně při zachycování toxických výparů v lakovnách, tiskárnách, výrobě fólií. Protože granulované uhlí se plní hlavně do adsorbérů s pevným ložem, kterým protéká proud čištěného plynu, je nutné, aby mu nebyl kladem příliš velký odpor. Tomu nejlépe vyhovují právě větší granule. Konkrétní zrnitost se pak volí podle výšky vrstvy. Menší
průměry 0,8 mm, 1,5 mm a 2 mm se používají pro malé vzduchové fitry, kde je vrstva jen několik centimetrů vysoká, například v dýchacích filtrech či desodorizačních filtrech. Menší granule se používají i k čištění vody (odpadní, akvaristika, chemie). Aby byl zabezpečen stejný tvar granulí, lisuje se výchozí surovina, vhodně upravená do plastického stavu přes matrici a výlisky se dělí na stejnou délku. Například u materiálů, které aktivujeme chemicky a obsahujících celulózu, dojde k plastifikaci  působením aktivačního činidla.