Słowniczek terminów związanych w węglem aktywnym

W przemyśle węgla aktywnego pojawiają się terminy, które czasem mogą wprowadzać w błąd. W tym dziale zebraliśmy najczęściej używane terminy.

Odporność na ścieranie – właściwość cząsteczki, dzięki której nie zużywa się ona podczas tarcia i jest odporna na ścieranie.

 

Absorpcja – proces, podczas którego molekuły płynu wchłaniane są przez płyn lub ciało stałe i rozmieszczane na całej powierzchni tego płynu lub ciała stałego.

 

Test przyspieszonej adsorpcji – test adsorpcji, podczas którego osiągnięcie punktu nasycenia jest przyspieszone ze względu na testowanie w cięższych warunkach niż te, zakładane podczas regularnego użytkowania.

 

Przyspieszona żywotność – czas w jakim osiągnięto punkt nasycenia podczas testu przyspieszonej adsorpcji.

 

Materiał ekstrahowany przy pomocy kwasu – substancje wyodrębniane w określonych warunkach przez kwas.

 

Węgiel aktywny – rodzina substancji węglowych, które podczas procesów produkcyjnych, zwiększają swoje właściwości adsorpcyjne.

 

Aktywacja – każdy proces, podczas którego w substancji rozwija się jej właściwości adsorpcyjne.

 

Aktywność – ogólny termin oznaczający posiadanie właściwości adsorpcyjnych; również zdolność adsorpcyjna adsorbentu mierzona standardowym testem.

 

Adsorbat – każda substancja, która jest lub może być adsorbowana.

 

Adsorbent – każde ciało stałe będące w stanie skoncentrować znaczące ilości innej substancji na swojej powierzchni.

 

Adsorpcja – proces, podczas którego molekuły skupiają się na powierzchni przy wykorzystaniu sił chemicznych, fizycznych lub obu z nich.

 

Fala adsorpcji – zobacz: strefa masowego przepływu

 

Strefa adsorpcji – zobacz: strefa masowego przepływu

 

Popiół – pozostałość po procesie spalania substancji w określonych warunkach.

 

Tak jak jest – tak jak otrzymano.

 

Breakpoint (punkt przełomowy) – pojawienie się ścieków o określonym stężeniu adsorbatu.

 

Breakthrough (punkt zwrotny) – pojawienie się po raz pierwszy w ściekach konkretnego adsorbatu w określonych warunkach.

 

Ukierunkowanie – większy przepływ płynu przez kanały o mniejszej odporności, który może wystąpić w złożach stałych lub kolumnach cząsteczek w związku z niejednolitym pakowaniem, nieregularnym rozmiarem lub kształtem cząsteczek, kieszeniami gazowymi, efektami ściennymi i innymi przyczynami.

 

Adsorpcja chemiczna – patrz chemisorpcja.

 

Chemisorpcja (adsorpcja chemiczna) – wiązanie adsorbatu na powierzchni ciała stałego poprzez siły, których poziom energii jest podobny do poziomów energii wiązania chemicznego.

 

Koadsorpcja – adsorpcja dwóch lub większej ilości komponentów adsorbentu, z którego każdy ma wpływ na poziom adsorpcji drugiego (znana również jako adsorpcja konkurencyjna).

 

Operacja kontaktu masowego – proces adsorpcji podczas którego adsorbent rozprzestrzenia się w cieczy nad którą prowadzone są prace, a następnie, po osiągnięciu równowagi, jest wyodrębniany.

 

Złoże stale ruchome – proces adsorpcji charakteryzujący się przepływem cieczy przez stale ruchome złoże ziarnistego adsorbentu wraz z ciągłym usuwaniem zużytego absorbentu i ciągłym dodawaniem powtórnie przetworzonego lub świeżego adsorbentu.

 

Adsorpcja przeciwprądowa – proces adsorpcji, podczas którego ciecz płynie w stronę przeciwną do ruchu adsorbentu.

 

Krytyczna głębokość złoża – minimalna głębokość złoża adsorbentu wymagana do pojawienia się strefy masowego przepływu.

 

Wytrzymałość na zgniatanie – właściwość cząsteczki polegająca na przejawianiu odporności na fizyczny rozpad, pomimo wystawienia na stale zwiększającą się siłę nacisku.

 

Odgazowywanie – usuwanie gazu Gęstość, bezwzględna lub prawdziwa – masa objętości jednostki sorbentu stałego z wyłączeniem objętości porów i przestrzeni między cząsteczkami.

 

Gęstość, pozorna (gęstość, masy) – masa objętości jednostki sorbentu stałego wraz z objętością porów i przestrzeniami między cząsteczkami.

 

Gęstość bloku – zobacz: gęstość cząsteczki.

 

Gęstość masy – zobacz: gęstość pozorna.

 

Gęstość cząsteczki (gęstość bloku) – masa objętości jednostki sorbentu stałego wraz z objętością porów, lecz z wyłączeniem przestrzeni między cząsteczkami.

 

Desorpcja – odłączenie adsorbatu od sorbentu.

 

Różnicowe ciepło adsorpcji – ciepło powstałe podczas adsorpcji zwiększającej się ilości adsorbatu na pewnym etapie adsorpcji.

 

Dawkowanie – ilość substancji stosowanej w przeliczeniu na jednostkę wagi lub objętości oczyszczanej cieczy.

 

Stan suchy – bez jakiejkolwiek ilości cieczy.

 

Kurz – nieprecyzyjny termin określający cząsteczki, które chwilowo mogą zawiesić się w powietrzu lub innym gazie; również, cząsteczki mniejsze niż inne o wybranym rozmiarze.

 

Dynamiczne właściwości adsorpcyjne – ilość konkretnego zaadsorbowanego składnika w jednostce adsorbentu z cieczy, lub mieszaniny cieczy przepływającej przez stałe złoże, w punkcie przełomowym dla tego składniku.

 

Wielkość efektu – wielkość cząsteczki, liczona w milimetrach, odpowiadająca 10% mniejszych cząsteczek na krzywej dystrybucji kumulatywnego rozmiaru cząsteczki.

 

Przewodnictwo elektryczne konkretnej substancji – przepływ prądu przez wnętrze jednostki dla narzuconego gradientu potencjału w określonych warunkach.

 

Elektroforeza – migracja rozproszonego materiału stałego, ciekłego lub lotnego do jednej lub dwóch elektrod pod wpływem narzuconego napięcia stałego.

 

Punkt nasycenia – pojawienie się w ściekach maksymalnego dopuszczonego stężenia konkretnego adsorbatu.

 

Zdolność adsorpcyjna w stanie równowagi – ilość konkretnego zaadsorbowanego składnika w jednostce adsorbentu z cieczy lub mieszaniny w równoważnej temperaturze i stężeniu bądź ciśnieniu.

 

Złoże poszerzone – złoże granulowanych cząsteczek, przez które płyn przepływa z dołu do góry z prędkością wystarczającą do delikatnego uniesienia i oddzielenia cząsteczek bez zmiany ich względnego położenia.

 

Zdolność filtracyjna – prędkość, z jaką cząsteczki mogą być oddzielone od mieszaniny przy pomocy przepuszczalnego medium w określonych warunkach.

 

Pył – cząsteczki mniejsze niż najmniejsze określone w specyfikacji.

 

Stałe złoże – złoże granulowanych cząsteczek, prze które przepływa ciecz, nie powodując znaczących ruchów złoża.

 

Złoże fluidalne – złoże granulowanych cząsteczek, prze które ciecz przepływa z dołu do góry z prędkością wystarczającą do zawieszenia cząsteczek w pełni i przypadkowo w fazie ciekłej.

 

Izoterma Freundlicha – logarytm ilości składników adsorbowanych na jednostkę w opozycji do stężenia tego składnika w stanie równowagi i w stałej temperaturze, który zbliża się do linii prostej zgodnie z równaniem Freundlicha.

X/M = kCn

gdzie:

X = ilość adsorbowana,

M = ilość adsorbentu, C = stężenie, k i n = stałe.

 

Granulowany węgiel aktywowany – węgiel aktywowany o cząsteczkach większych niż 80 mesh.

 

Twardość – ogólny termin oznaczający odporność cząsteczki na rozkład mierzona w specjalistycznych testach.

 

Ciepło adsorpcji – ciepło powstałe w procesie adsorpcji.

 

Adsorpcja hydrolityczna – adsorpcja słabo zjonizowanych kwasów lub zasad formowana przez hydrolizę pewnych rodzajów soli w roztworze wodnym.

 

Pętla histerezy – rozbieżność biegiem izoterm adsorpcji i desorpcji.

 

Temperatura zapłonu (punkt zapalny) – najniższa temperatura, w której spalanie rozpocznie się samoistnie w określonych warunkach.

 

Udarność – odporność cząsteczki na fizyczne złamanie pod wpływem szybko zwiększającej się siły.

 

Całościowe ciepło adsorpcji – suma różnicowych ciepeł adsorpcji od zera do określonego poziomu adsorpcji.

 

Filtr pulsacyjny (przerywany) – proces adsorpcji charakteryzujący się przepływem cieczy z góry do dołu przez złoże stałe granulowanego adsorbentu z okresowym usuwaniem zużytego adsorbentu ze spodu złoża oraz dodaniem przetworzonego lub nowego adsorbentu na szczyt złoża.

 

Adsorpcja nieodwracalna – adsorpcja, w której izoterma desorpcji jest przemieszczona w kierunku zdolności adsorpcyjnych w stanie wyższej równowagi od izotermy adsorpcji.

Izobara – ilość adsorbowana na jednostkę adsorbentu w opozycji do temperatury, gdy stężenie lub ciśnienie jest stałe.

 

Izostera – ilość stężenia lub ciśnienia w opozycji do temperatury przy zachowaniu stałej ilości substancji adsorbowanej na jednostkę adsorbentu.

 

Izoterma – ilość adsorbowana na jednostkę adsorbentu w opozycji do stężenia lub ciśnienia, gdy temperatura jest stała.

 

Teoria adsorpcji Langmuira – powierzchnia adsorbentu ma tylko jednolite miejsca energii, a adsorpcja ogranicza się do powierzchni monomolekularnej.

 

Izoterma Langmuira – ilość danych adsorpcji izotermicznej, która, w dużej mierze, pasuje do równania adsorpcji Langmuira.

 

Makropor – por, którego szerokość przekracza 50 nanometrów (500 jednostek angstrem).

 

Strefa masowego przepływu (fala adsorpcji) (strefa adsorpcji) – obszar, w którym stężenie danego adsorbatu w cieczy spada do najniższego wykrywalnego poziomu.

 

Średnia średnica cząsteczki – średnia ważona rozmiaru cząsteczki granulowanego adsorbentu w milimetrach obliczana poprzez przemnożenie procentu zachowanego w ułamku rozmiaru przez analogiczny średni otwór sita, dodanie tych wartości i podzielenie przez 100.

 

Mezopory – pory o szerokości od 2 do 50 nanometrów (20-500 jednostek angstrem).

 

Mikropory – pory o szerokości od nieprzekraczającej 2 nanometrów (20 jednostek angstrem).

 

Poziom wilgotności – zawartość wody w substancji mierzona w określonych warunkach).

 

Warstwa monomolekularna – adsorbowana powierzchnia o grubości jednej cząsteczki.

 

Warstwa multimolekularna – adsorbowana powierzchnia o grubości więcej niż jednej cząsteczki.

 

Ubytek masy po suszeniu – zmniejszenie wagi wynikające z podgrzania substancji w piecu w określonych warunkach.

 

Węgiel aktywowany w tabletkach – forma granulowanego węgla aktywowanego w formie cylindrycznej.

 

Adsorpcja fizyczna (adsorpcja van der Waalsa) – łączenie adsorbatu na powierzchni ciała stałego przez siły, których poziom energii jest podobny do poziomu skraplania.

 

Średnica pora – średnica pora w modelu, w którym pory sorbentu przedstawiane są umownie w formie cylindrycznej, obliczana na podstawie danych otrzymanych w wyniku określonych procedur.

 

Pory – złożona sieć kanałów we wnętrzu cząsteczki sorbentu.

 

Objętość pora – objętość porów na jednostkę wagi sorbentu.

 

Dystrybucja objętości pora – dystrybucja objętości pora wśród porów różnej wielkości i średnicy.

 

Proszkowany węgiel aktywowany – węgiel aktywowany w rozmiarze mniejszym niż 200 mesh (75 mikronów).

 

Adsorpcja preferencyjna – adsorpcja podczas której pewne składniki pewnych składników są adsorbowane w większym zakresie niż inne.

 

Reaktywacja (odżywanie) – proces utleniania w celu przywrócenia właściwości adsorpcyjnych zużytemu sorbentowi.

 

Regeneracja – destylacja lub elucja – procesy mające na celu przywrócenie właściwości adsorpcyjnych zużytemu sorbentowi.

 

Względna wydajność – ocena właściwości adsorpcyjnych adsorbentu oceniana na podstawie porównania wydajności innego adsorbentu w określonym badaniu.

 

Retencyjność – zdolność adsorbentu do przeciwdziałania desorpcji adsorbatu.

 

Adsorpcja odwracalna – adsorpcja, w której izoterma desorpcji zbliża się do izotermy adsorpcji.

 

Odżywanie – zobacz: reaktywacja.

 

Żywotność (okres użytkowania) – czas liczony do momentu osiągnięcia punktu nasycenia w procesie adsorpcji.

 

Okres użytkowania – zobacz: żywotność.

 

Sorpcja – proces, w którym cząsteczki cieczy są zatrzymywane w procesie absorpcji i adsorpcji.

 

Dzielony wsad – proces adsorpcji w fazie ciekłej, w którym adsorbent w formie proszku jest dodawany do roztworu oczyszczanego, co najmniej dwustopniowo, z pośrednim oddzielaniem adsorbentu lub bez tego procesu.

 

Powierzchnia właściwa (BET) – całkowita powierzchnia ciała stałego obliczona przy pomocy równania BET (Brunauer, Emmett, Teller) na podstawie danych dotyczących adsorpcji lub desorpcji azotu w określonych warunkach.

 

Dystrybucja powierzchni właściwej – dystrybucja powierzchni właściwej na podstawie pewnych parametrów, takich jak rożnej wielkości pory lub pory o różnych średnicach.

 

Tlenki powierzchni – tlen zawierający związki i kompleksy powstające na powierzchni adsorbentu.

 

Roztwór próby syntetycznej – przygotowany w określonych warunkach roztwór co najmniej dwóch składników do oceny adsorbentów.

 

Stężenie progowe – minimalne stężenie, w którym substancja może być wykryta przy zastosowaniu testu smakowego lub węchowego.

 

Progowy test zapachowy – metoda oceny poziomu zapachu cieczy, poprzez rozcieńczenie jej w określonych warunkach w cieczy bezzapachowej.

 

Współczynnik jednorodności – stosunek średnicy cząsteczek odpowiadających cząsteczkom, które wraz z mniejszymi stanowią 60% na krzywej dystrybucji kumulatywnego rozmiaru cząsteczki do średnicy cząsteczki odpowiadającej zawartości cząsteczek, które wraz z mniejszymi stanowią 10% na tej samej krzywej dystrybucji.

 

Adsorpcja van der Waalsa – zobacz: adsorpcja fizyczna

 

Materiały ekstrahowane wodą – substancje oddzielane od innych substancji przy pomocy wody w określonych warunkach.

 

Zwilżalność – wartość, na poziomie której cząsteczki stają się mokre w określonych warunkach.