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Aktivkohlefilter:
Aktivkohle zeichnet sich durch ihre poröse Oberfläche aus, bei der man
unter einem Rastermikroskop eine Fülle von Kratern, Rissen, Poren und
Kanälen entdecken kann. Diese so genannte innere Oberfläche der Aktivkohle
ist für die Anlagerung von Schadstoffen entscheidend. Drei Gramm guter
Aktivkohle haben ungefähr die gleiche Oberfläche wie ein Fußballfeld.
Die Filterwirkung beruht auf dem Prinzip der
A) Adsorption:
Unter Adsorption versteht man die Anlagerung von gasförmigen und gelösten
Substanzen an die Oberfläche einer festen Substanz (=Aktivkohle). Aufgrund
der Anziehungskräfte der Kohlenstoffoberfläche werden Schmutzteilchen,
ähnlich der Schwerkraft, angezogen und dauerhaft festgehalten. Wegen der
sehr großen, spezifischen Oberfläche sind die Bindungskräfte des
Aktivkohlegranulats höher als die Kraft, welche die Schmutzteilchen im
Wasser in Lösung hält.
Diejenigen Verbindungen, die von der Aktivkohle stärker adsorbiert werden,
haben eine geringe Wasserlöslichkeit, sind organischer Natur (d.h., sie
setzen sich aus Kohlenstoffatomen zusammen), haben ein größeres
Molekulargewicht und sind chemisch neutral oder nichtpolar. Damit Adsorbate
im Wasser von Aktivkohle physikalisch adsorbiert werden können, müssen sie
kleiner sein als die Porenöffnungen der Aktivkohle. Nur dann können sie
durch die Porenöffnungen strömen und dort angesammelt werden.
B) Absorption: Neben der physikalischen Adsorption kann an der Oberfläche der Aktivkohle
auch eine Absorption stattfinden. Unter Absorption versteht man die
gleichmäßige Verteilung eines Stoffes in einem anderen. Die Grenzfläche
zwischen den beteiligten Stoffen verschwindet. Die bekannten Eigenschaften der Aktivkohle sind unter anderem die Entfernung
von freiem Chlor, unerwünschter natürlicher Geschmacks- und Geruchsstoffe,
hohes Rückhaltevermögen von organischen Substanzen wie z.B.
Halogenkohlenwasserstoffe, Pflanzenschutzmittel usw. |
