Dieser Artikel befasst sich mit der Entfernung von Blei aus Wasser mit Hilfe von Aktivkohle. Die Verunreinigung von Wasser durch Schwermetalle gilt als ernsthafte Bedrohung für die Umwelt und insbesondere für die menschliche Gesundheit. Natürliches Wasser kann durch Abwässer aus der Industrie oder dem Bergbau mit Metallionen verunreinigt werden.
Die häufigsten toxischen Metalle, die in Abwässern gefunden werden, sind Kupfer, Kadmium, Chrom, Nickel, Zink und Blei. Obwohl es mehrere Methoden zur Entfernung von Schwermetallen aus Wasser gibt, ist eine der effektivsten die Adsorption mit Aktivkohle, die aufgrund ihrer großen spezifischen Oberfläche, der Porengrößenverteilung und dem Vorhandensein verschiedener funktioneller Gruppen auf der Oberfläche Schwermetalle wirksam aus dem Wasser adsorbiert.
Aktivkohle-Adsorptionsleistung und Funktionsprinzip
Aktivkohle ist ein Material mit einer großen Oberfläche und einer porösen Struktur, das hauptsächlich durch Verkohlung organischer Stoffe wie Kokosnussschalen, Holzkohle und Holz hergestellt wird. Diese einzigartige Struktur verleiht der Aktivkohle eine starke Adsorptionsfähigkeit, mit der sie eine Vielzahl von Verunreinigungen, darunter auch das Schwermetall Blei, aus dem Wasser aufnehmen und entfernen kann.
Wenn bleihaltiges Wasser durch die Aktivkohle fließt, werden die im Wasser vorhandenen Blei-Ionen von den Poren der Aktivkohle adsorbiert und durch den doppelten Mechanismus der physikalischen und chemischen Adsorption fest an der Oberfläche der Aktivkohle gebunden.
Die physikalische Adsorption beruht auf der großen Oberfläche und der porösen Struktur der Aktivkohle, wobei die Blei-Ionen durch Van-der-Waals-Kräfte an der Oberfläche der Aktivkohle adsorbiert werden. Bei der chemischen Adsorption hingegen kommt es zu einer chemischen Reaktion zwischen den funktionellen Gruppen auf der Oberfläche der Aktivkohle und den Blei-Ionen, wobei stabile chemische Bindungen entstehen, die die Adsorptionswirkung verstärken. Durch diesen doppelten Adsorptionsmechanismus eignet sich Aktivkohle hervorragend zur Entfernung von Blei aus Wasser.
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Auswahl von Aktivkohle zur Entfernung von Blei
Die beiden Haupttypen von Aktivkohle, die zur Entfernung von Blei aus Wasser verwendet werden, sind körnige Aktivkohle und pulverförmige Aktivkohle. Aufgrund ihrer großen Partikelgröße wird körnige Aktivkohle häufig in Wasseraufbereitungssystemen mit kontinuierlichem Durchfluss verwendet, z. B. in Wasseraufbereitungsanlagen für Privathaushalte und in kommunalen Wasseraufbereitungsanlagen.
Andererseits wird pulverförmige Aktivkohle aufgrund ihrer geringeren Partikelgröße und größeren Oberfläche häufig in Chargenbehandlungssystemen als Hilfsmittel bei chemischen Fällungsprozessen eingesetzt. Die verschiedenen Aktivkohlesorten unterscheiden sich geringfügig in ihrer Wirksamkeit bei der Entfernung von Blei, daher ist es wichtig, die richtige Sorte zu wählen.
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