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Aktivkohleblockfilter im Querformat

1.1 Was sind Aktivkohlefilter?

Aktivkohle Filter sind Filter, die aus Aktivkohle bestehen. Die Beschaffenheit der Kohle ist sehr porös und hat eine sehr große innere Oberfläche. Man kann sich die Aktivkohle wie einen Schwamm vorstellen. Mit der Verwendung können unterschiedlichste Ziele verfolgt werden aber im Grunde geht es um die Filtration ungelöster Stoffe (bspw. Chlor).


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1.2 Wie funktioniert ein Aktivkohlefilter?

Mit der Verwendung von Aktivkohle in einem Filter werden unterschiedliche Ziele ermöglicht. Einerseits werden wie bei Filtern üblich ungelöste Partikel gefiltert. Bei der Filterung und Absorption werden von der Aktivkohle, die zu entfernenden Substanzen aufgenommen und zum Kohlenstoff hinzugefügt.
Doch fragen Sie sich gerade bestimmt, was da jetzt eigentlich passiert. Anhand eines Gasstroms ist das am besten zu erklären. Stellen Sie sich vor, man hat eine Röhre mit Aktivkohle. Anschließend lässt man eine Wasserstoff Schwefel Mischung durchfließen. An der Kohle reagiert der Schwefel mit dem Sauerstoff in der Aktivkohle und verbindet sich. Übrig bleibt purer Wasserstoff. Qualitative Unterschiede gibt es auch, je nach Aktivierung oder Ausgangsprodukt verändert sich die Größe der Oberfläche d.h. Je größer die Oberfläche, desto besser die Qualität. Die innere Oberfläche beträgt zwischen 300 und 2000 m²/g Kohle. Die innere Oberfläche von 2 Gramm Aktivkohle entspricht circa der Fläche eines Fußballfeldes. Um die Kohle zu aktivieren, gibt es zwei Methoden, die man anwenden kann. Einerseits die Aktivierung durch Gas oder die Aktivierung durch Chemikalien. Anbei noch ein paar Beispiele, was Aktivkohle entfernen kann.

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zwei Aktivkohleblockfilter mit loser Aktivkohle
lose Aktivkohle auf einem Haufen

1.3 Wie wird Aktivkohle hergestellt ?

Wie in eingangs erläutert ist Aktivkohle ein feinkörniger Kohlenstoff. Oft kommt Aktivkohle granuliert oder in Tablettenform gepresst zum Einsatz. Medizinische Kohle, wie Aktivkohle auch genannt wird, kann man sowohl pflanzlich, tierisch aber auch mineralisch herstellen. Pflanzenkohle wird beispielsweise von Holz, Nussschalen oder Kokosfasern gewonnen. Tierkohle wird aus tierischem Blut (Blutkohle) oder aus Knochen (Knochenkohle) hergestellt. Für die Herstellung ist es sehr wichtig, dass Ausgangsmaterial mit Chemikalien wie zum Beispiel Phosphorsäure zu behandeln. Anschließend muss man Das Gemisch auf 500-900°C erhitzen und voila. Die Aktivkohle in der Trinkwasserfilterung wird in aller Regel aus Kokosnussschalen gewonnen.

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1.4 Was filtert ein Aktivkohlefilter?

Stoffe
Sediment
Aktivkohle

Chlor

  o

    x

Kalk

   o

   o

Ozon

   x

   x

Mineralien

   o

   o

Sand

   x

   x

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1.5 Anwendungsgebiete von Aktivkohlefiltern

Vielleicht ist es noch interessant zu sehen, in welchen Bereichen der Aktivkohle Filter angewendet wird, da er nämlich vielseitig einsetzbar ist. Beispielsweise kann man den Filter in Zigaretten oder Joints finden. Erklären kann man das wie folgt. Der Rauch wird durch ein „Labyrinth“ geführt, indem schädliche Stoffe, wie Nikotin zurückbleiben. Außerdem verwendet man ihn in der Trinkwasseraufbereitung, sowie in der Dunstabzugshaube zum Ausfiltern , unangenehmer Gerüche. Aktivkohlefilter entfernen Schadstoffe und geschmacksmindernde Stoffe aus dem Wasser. Dabei werden auch gelöste Substanzen wie Chloride und organische Verunreinigungen entfernt. Die Aktivkohle funktioniert bei diesem Prozess wie ein Magnet, der diese Stoffe festhält.


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1.6 Aktivkohlefilter in der Trinkwasserfilterung

Um verunreinigtes Wasser zu säubern, um es anschließend zu trinken stößt man wahrscheinlich früher oder später auf Trinkwasserfilter. In fast jedem Trinkwasserfilter ist Aktivkohle zu finden. Die Entfernung der Schadstoffe in einem Aktivkohlefilter erfolgt in zwei Stufen.
1. Physikalische Filterung: Die mikroskopisch kleinen Poren eines Aktivkohleblockfilters blockieren große Partikel. (dies gilt nicht für Aktivkohle Granulatfilter)
2. Chemische Filterung: Die Aktivkohle wird so behandelt, dass sie eine möglichst große Oberfläche bildet. Zum anderen wird die Kohle so behandelt, dass sich die Oberfläche mit ihren Rissen und Öffnungen vergrößert. Das begünstigt den Absorbierungsprozess. So werden Schadstoffe angezogen und gleichzeitig festgehalten.

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Grafik des Prozesses mit Aktivkohlefilter