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Wie funktioniert Aktivkohle?

Aktivkohle (auch aktivierte Kohle genannt) besteht aus kleinen, schwarzen Kügelchen oder einem festen schwarzen porösen Schwamm. Sie wird in Wasserfiltern wie dem HomePure Nova oder Luftreinigern wie dem HomePure Zayn verwendet. Außerdem wird sie in Medikamenten, die selektiv Giftstoffe entfernen, und chemischen Reinigungsprozessen verwendet.

Aktivkohle ist Kohlenstoff, der mit Sauerstoff behandelt wurde. Durch die Behandlung entsteht hochporöse Kohle. Diese winzigen Löcher verleihen der Kohle eine Oberfläche von 300-2.000 m2/g, so dass Flüssigkeiten oder Gase die Kohle durchdringen und mit der freigelegten Kohle in Wechselwirkung treten.

Aktivierte Kohle adsorbiert eine breite Palette von Verunreinigungen und Schadstoffen, einschließlich Chlor, Gerüche und Pigmente. Andere Substanzen, wie Natrium, Fluorid und Nitrate, werden von der Kohle nicht so stark angezogen und werden daher nicht herausgefiltert. Da die Adsorption durch chemische Bindung der Verunreinigungen an die Kohle funktioniert, werden die aktiven Stellen in der Kohle schließlich gefüllt. Aktivkohlefilter verlieren mit dem Gebrauch an Wirksamkeit und müssen nachgefüllt oder ausgetauscht werden.

Was aktivierte Kohle filtern kann und was nicht.

Die häufigste alltägliche Verwendung von aktivierter Kohle ist das Filtern von Wasser. Aktivierte Kohle verbessert die Klarheit des Wassers, vermindert unangenehme Gerüche und entfernt Chlor. Aktivierte Kohle ist nicht wirksam für die Entfernung bestimmter giftiger organischer Verbindungen oder signifikanter Mengen von Metallen. Trotz hartnäckiger urbaner Legende adsorbiert aktivierte Kohle nur schwach Alkohol und ist kein wirksames Mittel für dessen Entfernung.

Aktivierte Kohle filtert:

– Chlor
– Chloramin
– Gerbstoffe
– Phenol
– Einige Drogen
– Schwefelwasserstoff und einige andere flüchtige Verbindungen, die Gerüche verursachen
– Geringe Mengen an Metallen, wie Eisen, Quecksilber und  Kupfer

Aktivierte Kohle filtert nicht:

– Ammoniak
– Nitrate
– Nitrite
– Fluoride
– Natrium und die meisten anderen Kationen
– Signifikante Mengen an Schwermetallen, Eisen oder Kupfer
– Erhebliche Mengen an Kohlenwasserstoffen oder Erdöldestillaten

Hochleistungsfilter wie der HomePure Nova verwenden daher weitere Filterstufen, um z.B. auch Bakterien, Viren, Keime oder ander Schadstoffe aus dem Trinkwasser zu filtern.

Was ist aktivierte Kohle?

Aktivierte Kohle entsteht durch eine chemische Behandlung, welche die porösen Eigenschaften von nicht-aktivierter Kohle um ein Vielfaches erweitert. Dadurch wird das Adsorbtionsniveau der Ausgangskohle gesteigert. Als Folge haben Partikel mit einem Durchmesser von ca. 0,1 mm eine Oberfläche von mehreren Quadratzentimetern.

Übrigens: mit Adsorption ist die Anreicherung oder Anhaftung von Stoffen aus Flüssigkeiten an der Innenoberfläche der Kohleporen gemeint. Sie unterscheidet sich von der Absorption in dem Sinne, dass die gefilterten Stoffe nicht in das Material Kohle selbst eindringen, sondern an deren porösen Oberfläche im Inneren haften bleiben.

Wirksamkeit von aktivierte Kohle

Mehrere Faktoren beeinflussen die Wirksamkeit von aktivierter Kohle. Die Porengröße und -verteilung variiert je nach Quelle der Kohle und dem Herstellungsprozess. Große organische Moleküle werden besser absorbiert als kleinere. Die Adsorption nimmt tendenziell zu, wenn pH-Wert und Temperatur sinken. Verunreinigungen werden auch effektiver entfernt, wenn sie länger mit der Aktivkohle in Kontakt sind, so dass die Durchflussrate durch die Aktivkohle die Filtration beeinflusst. Aus diesen Gründen ist es beim Kauf eines Wasserfilters besonders wichtig darauf zu achten, dass ausschließlich hochwertige Aktivkohle im Filter verwendet wird.

Deadsorption von aktivierte Kohle

Eine gängige Sorge ist, dass aktivierte Kohle nicht mehr absorbiert, wenn die Poren gefüllt sind. Während die Verunreinigungen von einem vollen Filter nicht zurück in das Wasser freigesetzt werden, ist verbrauchte Aktivkohle für eine weitere Filtration jedoch nicht effektiv. Außerdem können einige Verbindungen, die in bestimmten Arten von Aktivkohle vorkommen, in das Wasser auslaugen. Zum Beispiel können einige Aktivkohlesorten, die in Aquarien verwendet werden, mit der Zeit beginnen Phosphate an das Wasser abzugeben. Daher gilt auch in diesem Zusammenhang insbesondere darauf zu achten, nur Filter mit hochwertiger Aktivkohle zum Filtern des Trinkwassers zu verwenden.

Wiederverwendung von aktivierte Kohle

Ob man Aktivkohle wieder verwenden kann oder sollte, hängt von ihrem Zweck ab. Es ist möglich, die Lebensdauer eines Aktivkohlefilters zu verlängern, indem man die äußere Oberfläche abschneidet oder abschleift, um das Innere freizulegen. Dadruch kann man den Teil freilegen, der seine Fähigkeit Medien zu filtern, noch nicht vollständig verloren hat. Außerdem kann man die Aktivkohleperlen für 30 Minuten auf 200 C erhitzen. Dadurch werden die organischen Stoffe in der Aktivkohle abgebaut, die dann weggespült werden können. Allerdings werden dadurch keine Schwermetalle entfernt. Einen Aktivkohlefilter mit Wasser zu reinigen ist ebenfalls nicht zielführend, da Wasser die meisten Schadstoffe weder lösen noch binden kann. Von einer Reiniung mit haushaltsüblichen Reinigungsmitteln ist dringend abzuraten, da diese die Aktivkohle zersetzen oder gar beschädigen können.

Aus diesem Grund ist es im Allgemeinen am besten, einen Aktivkohlefilter einfach zu ersetzen. Man kann das weiche Material, das mit Aktivkohle beschichtet wurde, nicht immer erhitzen, weil es schmelzen oder selbst giftige Chemikalien freisetzen könnte. Dadurch wird die Flüssigkeit, das man reinigen möchte, kontaminiert. Die Quintessenz hier ist, dass man möglicherweise die Lebensdauer von Aktivkohle für ein Aquarium verlängern kann, es ist jedoch nicht ratsam, einen Filter, der für Trinkwasser verwendet wird, wiederzuverwenden.