Natuurkunde

actieve kool


Inleiding

Eén gram actieve kool heeft een oppervlak van wel 500 vierkante meter. Hoewel dit onmogelijk klinkt is het wel degelijk mogelijk. Actieve kool is koolstof met extreem veel kleine kanaaltjes er doorheen, zoveel dus dat het effectieve oppervlak soms wel op kan lopen tot 1500 vierkante meter per gram. Hierdoor heeft het enkele zeer nuttige eigenschappen. Zo is het een extreem goede adsorbeerder. Waardoor het een sterke filterfunctie heeft wat gebruikt kan worden in de chemische industrie en in de geneeskunde. 

Productie

De productie van actieve kool hangt af van de soort die er geproduceerd moet worden, desalniettemin is het proces grotendeels hetzelfde bij alle soorten. Als grondstof worden er veelal materialen gebruikt die een hoge concentratie koolstoffen in zich hebben zoals, turf, hout en bruinkool. De actieve kool wordt gemaakt uit de grondstoffen door middel van een combinatie van twee processen, carbonisatie en oxidatie. Carbonisatie is het verhitten van de grondstoffen tot hoge temperaturen in een omgeving zonder zuurstof. Oxidatie is het blootstellen van de grondstoffen aan oxiderende stoffen zoals, zuurstof, koolmonoxide en stoom. De oxidatie zorgt voor de vorming van de kanaaltjes. Bij het gebruik van stoom gaat dat volgens de volgende reactievergelijking: C + H2> H2 + CO. Zoals je ziet wordt de vaste koolstof met het water omgezet in slechts gassen, waardoor er dus kanaaltjes ontstaan. 

Toepassingen

Er zijn extreem veel toepassingen voor actieve kool. Zoals eerder genoemd is de filterfunctie de belangrijkste eigenschap. Zo worden actieve kool pillen gebruikt in de geneeskunde om giftige stoffen uit het lichaam te filteren. Verder wordt het gebruikt voor waterzuiveringsinstallaties, gasmaskers en het ontkleuren van vloeistoffen. Doordat het een zeer poreuze stof is, kan het ook grote hoeveelheden gassen vasthouden in de kanalen, doordat het werkt als een soort spons voor gassen. Deze gassen worden vastgehouden door vanderwaalskrachten. Verder kunnen er bij het productieproces stoffen toegevoegd worden aan de actieve kool. Zo is er actieve kool met een laagje zilver. Doordat zilver antiseptische eigenschappen heeft, worden bacteriën en andere ziekteverwekkers ook uit de lucht gefilterd.

onderzoeksvragen

Adsorptie
Hoe werkt adsorptie?

Productie
Hoe wordt actieve kool gemaakt? Hoe verschillen de productieprocessen van de verschillende soorten actieve kool van elkaar?

Meten
Hoe meet je het effectieve oppervlak?

Medicinale actieve kool
Wat is de medicinale werking van actieve kool?

Toepassingen

Welke toepassingen zijn er voor actieve kool? Welke rol speelt actieve kool daarin?