Активированный уголь стал своего рода тыквенной приправой в мире готовности. Но вместо того, чтобы видеть его только осенью, он стал темой 365.
Активированный уголь очень полезен для различных задач, и недавно меня привлекли заявления о том, что его можно сделать в домашних условиях. Будучи большим любителем "сделай сам", этот проект вызвал у меня интерес, и я начал читать популярные статьи и смотреть видео о том, как это сделать.
Существует несколько различных рецептов приготовления порошка активированного угля в домашних условиях, но был один рецепт, который я встречал снова и снова. Этот рецепт казался настолько простым, что мне было не по себе, хотя я не мог понять, что именно меня в нем беспокоит.
Итак, впервые я собираюсь немного научить его готовить.
Я расскажу о том:
- Что такое активированный уголь
- Как работает активированный уголь
- Как использовать активированный уголь
- Как сделать активированный уголь в домашних условиях
- Как протестировать домашний активированный уголь
Что такое активированный уголь?
Обычный древесный уголь отлично подходит в качестве фильтра, потому что в нем есть множество крошечных пор. Эти поры могут захватывать мусор и другие молекулы. Это называется адсорбцией (а не абсорбцией).
Однако протенциальная способность обычного угля ограничена, поскольку не все поры на его поверхности полностью открыты.
Активированный же уголь - это не что иное, как обычный уголь, который прошел определенный процесс, чтобы открыть как можно больше пор, что делает его гораздо более эффективным.
Как работает активированный уголь
Для получения активированного угля древесный уголь, изготовленный из древесины лиственных пород или скорлупы кокосовых орехов, подвергается воздействию высоких температур, превышающих 1000 градусов, иногда в присутствии газа или пара. Разумеется, это делается в больших масштабах.
Чтобы лучше проиллюстрировать это, представьте себе древесный уголь как сетчатый фильтр с тонной крошечных отверстий в нем.
В древесном угле некоторые из этих отверстий покрыты смолой и другим мусором. Если закрыть половину отверстий сетчатого фильтра и попытаться пропустить через него что-то, фильтр все равно будет работать, но не так хорошо.
Когда древесный уголь подвергается процессу активации, вещество, закрывающее некоторые из этих отверстий, удаляется, и теперь его можно назвать активированным углем, который имеет гораздо большую площадь поверхности. Если вы удалите то, что закрывает половину отверстий в сетчатом фильтре, он будет работать гораздо лучше.
Применение активированного угля
Как я уже говорил, активированный уголь имеет множество различных применений благодаря своим адсорбционным свойствам.
Он используется в качестве среды для фильтров воды и воздушных фильтров. Его добавляют в зубные пасты в качестве отбеливающего средства и мыло для более глубокой и естественной очистки благодаря увеличенной площади поверхности.
Активированный уголь также используют для борьбы с отравлениями, и он может иметь и другие преимущества для здоровья.
Изготовление домашнего активированного угля
Основной рецепт - использовать измельченный древесный уголь, смешать его с раствором воды и лимонного сока, процедить и высушить.
Кажется, все довольно просто и понятно, так что давайте попробуем!
Вот материалы, которые я использовал для приготовления активированного угля:
- Кофейный фильтр
- Сетчатый фильтр из нержавеющей стали
- Древесный уголь
- Алюминиевая фольга
- Дистиллированная вода
- ступка и пестик
- Молоток
- Печь
- Лист для печенья
- Лимонный сок
- Кухонные весы
Мне нужно было подготовить древесный уголь перед тем, как активировать его. Я использовал древесный уголь из твердых пород дерева премиум-класса; очень важно использовать уголь без добавок. Вы точно не захотите использовать уголь, в который добавлены химические вещества, помогающие его разжечь, например жидкость для зажигалок.
Если у вас есть возможность сделать свой собственный уголь, то непременно сделайте это. Уголь можно получить, сжигая дерево, волокнистый растительный материал или скорлупу кокосового ореха. Но для меня и этого проекта было проще просто купить уголь. Я купил кусковой древесный уголь от Masterbuilt, который на 100% состоит из древесины лиственных пород.
Чтобы подготовить кусковой уголь, мне нужно было сделать его меньше. Эта часть подготовки не требует степени в ракетостроении, но она поможет вам выместить злость!
Для начала нужно было вынести уголь на улицу, поместить его в контейнер (пластиковый пакет) и разбить молотком до бесчувствия.
Я удвоил количество угля, которое считал нужным, потому что, хотя часть угля будет использована для изготовления "активированного угля", часть останется "неактивированной", чтобы служить контрольным образцом.
Собрав толченый уголь, я принес его в дом и с помощью пестика и ступки измельчил его еще больше. Я сделал это так, чтобы его размер соответствовал размеру активированного угля, который я купил.
Вместо пестика и ступки я слышал, что некоторые люди используют для этого кофемолку. У меня есть небольшая ручная кофемолка, но я не хотел подвергать ее воздействию кучи древесного угля.
Когда обычный уголь стал нужного мне размера, я просеял его через сетчатое сито, пока у меня не осталось примерно 8 унций.
На протяжении всего процесса я использовал простые кухонные весы, чтобы взвешивать уголь, дистиллированную воду и лимонный сок.
Согласно рецепту, 8 унций древесного угля нужно добавить в раствор из 1 унции лимонного сока и 3 унций дистиллированной воды.
Я смешал все это вместе, накрыл плотно прилегающей крышкой и оставил настаиваться на 24 часа. На рисунке ниже показано, как это выглядело через 24 часа.
После того как все это было смешано, я поместил черную суповую массу (это важный научный термин, который необходимо знать) в мелкоячеистый фильтр для кофе из нержавеющей стали, выложенный бумажным фильтром для кофе. Бумажный фильтр был не обязателен, но я решил, что так будет легче вынимать смесь из сетчатого фильтра. Некоторые люди также используют для этого рецепта миску из нержавеющей стали или металлическую кастрюлю.
Это позволило мне отделить большую часть жидкости от твердых частиц.
После слива воды уголь был еще довольно влажным, поэтому его нужно было еще подсушить. Я разложил угольную пасту на листе для печенья, застеленном алюминиевой фольгой.
Затем я поместил лист с печеньем в духовку, предварительно разогретую до 250 градусов, что является относительно низкой температурой, если сравнивать ее с очень высокими температурами, которым подвергается коммерческий активированный уголь.
Для того чтобы уголь высох, потребовалось около часа, но в зависимости от вашего прибора это может занять больше времени. Я просеял угольный порошок с помощью ложки, чтобы убедиться, что в нем нет мокрых пятен, и, убедившись, что он полностью высох, с помощью воронки пересыпал его в другой контейнер.
И вуаля, у меня был активированный уголь!... или был?
Проверка домашнего активированного угля
Учитывая, как активированный уголь производится в промышленных масштабах, мне было очень любопытно узнать о методе домашнего приготовления угля, о котором я много слышал. Пришло время надеть белый лабораторный халат и поставить простой эксперимент!
Для проверки я планировал использовать разные виды древесного угля и посмотреть, какой из них лучше всего адсорбирует раствор йода в дистиллированной воде.
Использование йода должно дать хороший визуальный индикатор того, справляется ли уголь со своей задачей.
Вот материалы, которые я буду использовать:
- 2% йод
- Консервные банки объемом 32 унции
- Дистиллированная вода
- Обычный древесный уголь
- Домашний активированный уголь
- Активированный уголь Энтони
Я подготовил четыре 32-унциевые банки для консервирования Ball Canning Jars. Затем я зачерпнул примерно по столовой ложке обычного древесного угля, домашнего активированного угля и покупного активированного угля и поместил каждый в свою банку.
Купленный активированный уголь я приобрел в магазине Anthony's Activated Charcoal, который производится в США. Вы можете легко купить активированный уголь онлайн и в некоторых магазинах.
Мне пришлось пересыпать активированный уголь в герметичный пакет, потому что порошок угля был настолько мелким, что попадал повсюду. После этого эксперимента я довольно долго убирал черный порошок.
Прежде чем покупать активированный уголь, убедитесь, что у вас есть план его хранения в герметичном контейнере.
Затем я налил в каждую банку по три чашки дистиллированной воды и 20 капель йода.
Цель всего этого - следить за изменением цвета. Активированный уголь должен адсорбировать часть йода, в результате чего раствор станет светлее.
Именно поэтому я поставил четвертую банку, содержащую только воду и йод. Эта баночка будет моим цветовым ориентиром, по которому я буду сравнивать остальные три баночки.
Я смешал все баночки и оставил их на 24 часа, чтобы проверить результаты.
Через 24 часа твердые частицы в основном осели, и жидкость во всех трех банках с древесным углем выглядела относительно прозрачной. В растворе присутствовал легкий сероватый/синеватый/черноватый оттенок, который, как мне кажется, был вызван самим древесным углем.
Это была единственная ошибка, которую я допустил в этом эксперименте. Мне следовало поставить банку с дистиллированной водой и углем, чтобы знать, как это выглядит без раствора йода. Век живи - век учись, я думаю.
Поскольку раствор был в основном прозрачным, это говорило о том, что уголь в каждой банке адсорбировал йод.
С этого момента я продолжал добавлять по десять капель йода в каждую банку с углем, перемешивал и давал остыть. В это время я ждал не 24 часа, а достаточно долго, чтобы твердые частицы осели, и я смог увидеть, изменился ли цвет.
В конце концов, в одной из банок цвет изменился. Баночка с самодельным углем первой приобрела желтоватый цвет, что свидетельствовало о том, что она перестала адсорбировать йод. Такой цвет он приобрел после 70 капель.
Ниже приведена фотография покупного активированного угля с 70 каплями йода. Как вы, надеюсь, видите, раствор довольно прозрачный.
Это означает, что самодельный активированный уголь не так хорош, как покупной.
Интересно, что консервная банка с углем, не подвергшимся воздействию лимонного сока, выглядела так же прозрачно, как и активированный уголь Энтони.
Поскольку у меня все было готово, я решил, что могу продолжить эксперимент с неактивированным углем и активированным углем Энтони.
В итоге цвет неактивированного угля изменился при 150 каплях йода, а цвет активированного угля Энтони - при 250.
Второй раунд
Я повторил эксперимент, чтобы проверить, повторяются ли результаты. Единственное, что я сделал по-другому, - уменьшил масштаб. Я использовал меньше дистиллированной воды и порошка древесного угля.
Сначала я протестировал самодельный активированный уголь, и потребовалось 5 капель йода, прежде чем раствор изменил цвет.
Затем я протестировал обычный уголь, и потребовалось 10 капель, прежде чем раствор изменил цвет.
И наконец, я протестировал активированный уголь Энтони, и он принял более 20 капель без изменения цвета.
Я не стал продолжать добавлять йод в активированный уголь Anthony's, пока раствор не изменил цвет, потому что уже 20 капель показали, что он лучше двух других углей.
Результаты и выводы
Ниже приведен краткий обзор моих результатов:
Результаты
Вот результаты основного эксперимента на скорую руку:
- Самодельный активированный уголь адсорбировал 70 капель йода.
- Обычный уголь адсорбировал 150 капель.
- Активированный уголь Энтони адсорбировал 250+ капель.
Вывод
Основываясь на двух своих экспериментах, я могу с уверенностью сказать, что не думаю, что вы сможете сделать активированный уголь, используя этот рецепт с лимонным соком.
Лимонный сок и низкая температура не способствуют процессу активации.
Самодельный "активированный уголь" адсорбировал меньше йода, чем активированный уголь Энтони, и меньше, чем неактивированный уголь.
Заключительные размышления
Я начал этот эксперимент, полагая, что самодельный активированный уголь, вероятно, будет не так хорош, как активированный уголь коммерческого производства.
Но я был очень удивлен, обнаружив, что он оказался даже менее эффективным, чем уголь, не прошедший процесс "активации".
Как я выяснил, этот рецепт с лимонным соком не дает активированного угля, а обычный уголь оказывается более эффективным, чем тот, что заявлен в этом рецепте.
Хотя я показал, что этот рецепт не работает, у меня нет ответа на вопрос, почему. Мое единственное предположение, почему "активированный уголь" оказался менее эффективным, заключается в том, что крупные частицы лимонного сока могут забивать поры на поверхности угля. Но это всего лишь предположение.
Мне было очень интересно узнать об этом рецепте, потому что он казался слишком хорошим, чтобы быть правдой, и, к сожалению, похоже, что так оно и есть.
Я всегда говорил людям, что они должны проводить собственные исследования и не принимать все за чистую монету. Нельзя всегда доверять информации только потому, что она популярна и многие люди говорят, что это правда.
Теперь, когда у меня есть результаты этого эксперимента, я нахожу себя немного раздраженным и расстроенным тем, что так много людей пропагандируют этот метод - особенно учитывая, что активированный уголь используется в таких медицинских целях, как фильтры для воды, питьевой воды, воздушные фильтры, угольные маски, противогазовые маски, глиняно-угольные маски для лица и контроль над ядами.
Когда вы изучаете домашние рецепты и методы "сделай сам", я настоятельно рекомендую вам искать источники, которые имеют определенный авторитет или, по крайней мере, тестируют то, что они делают.
В противном случае вы можете получить не только то, что не работает, как рекламируется, но и то, что может оказаться еще более некачественным, чем вы думаете.
Спасибо за чтение и будьте готовы.