Czym Jest Węgiel Aktywny i Do Czego Się Go Stosuje?

Filtry z węglem aktywnym są jednym z najważniejszych osiągnięć technologicznych naszych czasów. Pomagają one oczyścić powietrze i wodę z zanieczyszczeń i nieprzyjemnych zapachów, dzięki czemu znajdują zastosowanie w filtrach powietrza i wody, odkurzaczach, akwariach, maskach oddechowych i filtrach papierosowych.

Ponadto węgiel aktywny jest składnikiem produktów kosmetycznych i ma zastosowanie jako produkt leczniczy w dolegliwościach żołądkowo-jelitowych, wspomagając leczenie biegunki, wymiotów, wzdęć lub uczucia sytości.

Jak Powstaje Węgiel Aktywny?

Składa się głównie z pierwiastka chemicznego „C” i jest wytwarzany między innymi z materiałów organicznych zawierających węgiel, takich jak drewno, łupiny orzechów, pestki owoców lub torf. Są one spalane w procesie znanym jako piroliza, z wyłączeniem tlenu. W przeciwieństwie do spalania za pomocą tlenu, w którym węgiel zamienia się w popiół lub ulatnia się jako gaz, podczas pirolizy zachowuje się węgiel w postaci węgla roślinnego.

Dopiero wtedy następuje proces aktywacji, w którym węgiel roślinny jest poddawany działaniu gorącej mieszaniny gazów o temperaturze do 900°C i w ten sposób część węgla zostaje uwolniona jako gaz.

Inną metodą otrzymywania węgla aktywowanego jest ominięcie pirolizy materiałów organicznych. Są one poddawane działaniu chlorku cynku lub kwasu fosforowego w temperaturze 500–900°C, a następnie aktywowane parą wodną lub dwutlenkiem węgla w temperaturze 700–1000°C.

Jak Działa Węgiel Aktywny?

Rezultatem tych dwóch procesów jest bardzo drobny, porowaty węgiel aktywny o wysokiej absorpcji szkodliwych substancji i chemikaliów. Aktywacja węgla powoduje również ogromne powiększenie jego powierzchni. Powstają niezliczone ultra cienkie kanały o wielkości od 1 do 25 nanometrów, które są rozgałęzione i połączone ze sobą.

Ta wewnętrzna powierzchnia w postaci tych drobnych kanałów jest około 10 000 razy większa niż zewnętrzna powierzchnia węgla aktywowanego, dzięki czemu zachowuje swoją silną zdolność wiązania i adsorpcję.

Mówiąc o adsorpcji: W przeciwieństwie do aBsorpcji, która jest procesem pochłaniania energii przez ciało, w którym rozchodzi się ta energia, to aDsorpcja jest procesem powierzchniowym, która wiąże się i przylega do powierzchni danego ciała. Im większa powierzchnia, tym większa siła adsorpcji.

Ponadto węgiel aktywny ma silny ujemny ładunek elektryczny. Ponieważ substancje chemiczne i toksyny są zazwyczaj dodatnio naładowanymi cząsteczkami, są one przyciągane i wiązane przez węgiel aktywny.

Węgiel Aktywny w Kosmetyce

Jako składnik produktów kosmetycznych, takich jak peelingi, maseczki i mydła, węgiel aktywny oczyszcza skórę z nadmiaru sebum i zanieczyszczeń, dzięki czemu może działać antybakteryjnie i przeciwzapalnie. Skuteczność i bezpieczeństwo węgla aktywowanego w przemyśle kosmetycznym są jednak częściowo kontrowersyjne i konieczne są dalsze badania w tym zakresie.

Na przykład krytycznie postrzegane jest zastosowanie filtrów z węglem aktywnym w paście do zębów. W tym przypadku węgiel aktywny ściera ochronne szkliwo zębów, co w krótkiej perspektywie może wprawdzie wybielić zęby, ale w dłuższej perspektywie powoduje, że zęby są bardziej podatne na przebarwienia i dyskomfort.

W kosmetykach z węglem aktywnym znaleziono również wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne i pochodne PEG, które są potencjalnie rakotwórcze i szkodliwe dla środowiska. Dlatego przed zastosowaniem kosmetyków z węglem aktywnym należy dokładnie zapoznać się z ich składem, a w razie wątpliwości postawić na kosmetyki naturalne.

Węgiel Aktywny Jako Filtr Do Papierosów, Fajek i Innych Skrętów

Znacznie mniej kontrowersyjne jest stosowanie węgla aktywowanego do filtrowania dymu tytoniowego i marihuanowego. Dodanie węgla aktywowanego do filtrów dymu może być skutecznym środkiem do redukcji wielu toksyn z wdychanego dymu. Należą do nich m.in. formaldehyd, krotonaldehyd, amoniak, tlenek węgla i kwas błękitny, które działają jak wolne rodniki.

Wolne rodniki są wysoko reaktywną klasą utleniaczy, które są obficie obecne w dymie papierosowym. Uszkodzenia oksydacyjne spowodowane przez wolne rodniki w dymie papierosowym są uważane za potencjalny czynnik wywołujący raka i choroby sercowo-naczyniowe.