Сорбционные технологии за последние десятилетия получили широкое распространение в вопросах очистки водопроводной воды. Это весьма эффективный метод, который, в первую очередь, справляется с дефектами жидкости, видимыми глазу: убирает мутность и делает её прозрачной. Также сорбенты улучшают вкус и запах воды, борются с хлорированностью и органическими соединениями, высоким содержанием углерода. Потому такой простой и дешёвый метод очистки (если речь идёт об активированном угле) широко применяется в пищевой промышленности, при изготовлении алкогольных и безалкогольных напитков, в химическом производстве.
Схема адсорбции
Самый распространённый сорбент – это активированный уголь. Он весьма дёшев, доступен и эффективен. Его минус – накопление радиации. Но при частой смене фильтра с угольным картриджем эта проблема легко устраняется. Если рассмотреть частицу угля под микроскопом, то можно увидеть его пористость и наличие различных углублений (мелких и крупных).
Адсорбция подразделяется на два вида: химический и физический.
При физической адсорбции органические молекулы притягиваются к пористой структуре адсорбента. Таким образом, жидкость очищается от всех вредных соединений, которые задерживаются внутри угля, к примеру. Но при изменении температуры воды или её состава, эти вещества имеют свойство вымываться из адсорбента и снова возвращаться в жидкость. Химический способ подразумевает тот же самый процесс, вот только вредные вещества уже не смогут проделать обратный путь. Эти два вида, как правило, происходят одновременно, усиливая друг друга и улучшая качество воды.
Уголь
Уголь – это самый популярный сорбент, который изготавливается из дерева, кокосовой скорлупы или косточки абрикоса. Есть и способ изготовления из каменных углей. Эти материалы сжигают в особых печах. Но на этом процесс приготовления сорбента не заканчивается. Главная цель – раскрытие закрытых пор. Это возможно благодаря обработке сырья специальными растворами без доступа воздуха, обработке паром или углекислым газом.
Форма выпуска, которая является одной из самых удобных для активированного угля – это гранулы.
Синтетические сорбенты
Уголь – далеко не единственный сорбент для очистки воды. Также известны и синтетические виды засыпки фильтров. Их изготавливают из сырья нефтехимического производства. Карбохромы и карбопаки относят к гранулированным сорбентам. Они хорошо задерживают вредные соединения и отличаются высокой прочностью. Но их высокая стоимость делает материал малоиспользуемым в пищевой промышленности или для домашних фильтров.
Волокна из базальта или пропилена также используют в качестве сорбента. Также известна и углеткань.
Недостатков у синтетических сорбентов мало, но они очень весомы: высокая стоимость и экологическая опасность при утилизации. Эти искусственные сорбенты не смогут разложиться самостоятельно в недрах земли, потому их можно только сжигать. А это сильно повлияет на разрушение озонового слоя. Потому эти сорбенты покупают довольно редко и в крайнем случае, а для очистки воды практически не используются.
Немного истории
На самом деле, уголь уже давно используется в качестве сорбента. Ещё в Древней Индии и Риме его широко применяли для очистки воды. В наши дни уголь помогает не только в вопросах фильтрации жидкости. В промышленном и химическом производстве он также востребован. И это, не говоря уже о фармакологии, где он является просто незаменимым.
