Главная » Разное » Как очистить самогон от запаха активированным углем

Как очистить самогон от запаха активированным углем


Очистка самогона активированным углем: инструкция и пропорции

Всем привет! Продолжаем бороться за качество наших напитков. Тема моего сегодняшнего поста – очистка самогона активированным углем. Метод этот очень действенный и способен избавить дистиллят от 86% содержащихся в нем сивушных масел и от 92% сложных эфиров.

Но при неправильном использовании угля в самогоне могут образоваться ядовитые вещества.

Устраивайтесь поудобнее, сейчас подробно обо всем расскажу.

 

Как уголь очищает самогон

На поверхности древесного угля находится очень большое количество пор, что делает его отличным адсорбентом. Он впитывает в себя и задерживает вредные примеси (сивуху), содержащиеся в самогоне.

Сивушные масла являются гидрофобными веществами – плохо растворяются в воде, зато отлично это делают в спирте. Поэтому, чтобы процесс очистки произошел более полно, самогон надо разбавить водой до крепости 15-20%. Тогда сивуха перестает растворяться в спирте и уголь ее охотно впитывает в себя.

При правильном подходе можно добиться очень высокой степени очистки продукта. Ниже привожу выдержку из книги “Производство спиртных напитков” (А.К. Дорош, В.С. Лысенко)

Неплохо, правда? Кстати, в силу такой высокой эффективности не рекомендуется углевать самогон из фруктово-ягодной браги или браги на варенье. Иначе рискуете потерять во вкусовых качествах такого напитка. А вот для сахарной браги это то, что надо.

 

Вредные свойства

Есть у такого метода очистки и отрицательная сторона.  При длительном контакте угля и спирта происходит окисление последнего с образованием вредных веществ – альдегидов.

Снова привожу цитату из книги Дорош-Лысенко:

Из этого следует, что процесс надо ограничивать по времени – максиму 20 минут.

Резюмируем вышесказанное: для максимальной очистки самогона от вредных примесей его необходимо разбавить до 15% крепости и подвергнуть углеванию в течение 20 минут.

Обновление от 14.04.2019: Сейчас, по прошествии нескольких лет с написания этой статьи, хотел бы кое-что дополнить. Не стоит строго придерживаться ограничения времени очистки в 20 минут. Ничего страшного, если это займет скажем час. Уголь хорошо фильтрует от сивушных спиртов, в том числе изоамилола, которые, как известно являются промежуточными примесями, от которых не так уж просто избавиться в процессе дистилляции. А лишние головы отсечете при следующей перегонке. Основной посыл статьи — уголь для сахарного самогона это очень хорошо. Углевать надо разбавленный до 15% СС, но не сутками, как многие это советуют.

Да, чуть не забыл. После очистки возможно снижение крепости примерно на 2 градуса.

 

Разновидности угля

В этом разделе перечислю виды, которые с большей или меньшей популярностью используются самогонщиками для очистки своих напитков.

  1. Березовый активированный уголь (БАУ)

Очень популярен среди самогонщиков. Продается в магазинах для виноделов, а так же в специализированных магазинах, таких, как “Русский химик”.

 

  1. Кокосовый (КАУ)

Как не трудно догадаться из названия, делается он из скорлупы кокоса.

Также очень популярная марка. Именно ее я рекомендую к использованию. По заявлениям многих продавцов, КАУ обладает более высокой очищающей способностью, чем березовый. Купить можно там же, где и БАУ.

 

  1. Активированный уголь из аптеки.

Такой все наверное видели и даже пробовали.  Можно применять и его, но есть одна оговорка. В состав аптечного угля зачастую входят вспомогательные вещества, в основном картофельный крахмал и сахароза.

Мне приходилось слышать от коллег-виноделов, что эти добавки делают самогон жестче. Скажу честно, я разницы никогда не замечал, но на всякий случаю стараюсь применять только КАУ.

 

  1. Уголь для шашлыков

Некоторые винокуры пользуются и таким.

Я этого делать не рекомендую. Неизвестно из какого сырья он сделан. ГОСТами такой уголь скорее всего не регламентирован и поэтому неизвестно по какой технологии он получен.

Активированный уголь для очистки спирта  изготавливают при 800-1000 °C. Если температура будет ниже, то в нем могут оставаться смолы в небольшом, но достаточном количестве что бы испортить нам продукт.

 

  1. Бытовые фильтры

Можно чистить самогон пропуская его через фильтр-кувшин. Он хорошо справляется со своей задачей. Правда в некоторых случаях отмечается повышенная потеря в крепости – около 5 градусов.

  1. Установка для фильтрации

Специально созданные для винокуров углевальные установки. Очень эффективны и удобны для тех, кто оперирует большими объемами — закинул шланг забора и шланг слива в емкость с дистиллятом и установка гоняет СС через фильтр по кругу пока не выключишь. Но и цена таких систем соответствующая.

 

Инструкция по углеванию самогона

Итак, ниже приведу несколько методов по очистке самогона углем. Как я уже говорил в начале статьи, перед очисткой самогон необходимо разбавить до 15-20% спирта.Потом его еще раз перегоните для повышения крепости.

Максимального эффекта можно добиться, если предварительно очистить самогон растительным маслом.

 

  • Очистка БАУ или КАУ
  1. Уголь берется из расчета 10 грамм (столовая ложка с горкой) на 1 литр сортировки.
  2. Промывается питьевой водой от пыли.
  3. Берется обычная пластиковая бутылка. В пробке делается несколько отверстий и срезается дно. Засыпается необходимое количество КАУ. В последствии я рекомендую сделать простую и удобную колонну для углевания — инструкция здесь.
  4. Ну а дальше заливается самогон и фильтруется. Я прогоняю 3 раза.

Также можно просто засыпать уголь в емкость с сортировкой и хорошенько взболтать. При этом дозировку лучше увеличить вдвое. Уголь в самогоне держать не более 20 минут, затем профильтровать через вату или фильтровальную бумагу.

 

  • Очистка активированным углем из аптеки

Все то же самое, что и при предыдущей очистке. Дозировка – 45 таблеток на 1 литр самогона. Таблетки перед использованием раскрошить.

 

Лабораторный анализ качества очистки

Привожу результаты лабораторного анализа самогона до очистки углем и после нее.

Анализы проводил многоуважаемый участник форума Homedistiller под ником Александр956. Вот ссылка на пост на форуме.

Эти данные подтверждают то, о чем и говорится этой в статье – уголь очень эффективно справляется с сивушными маслами, причем качество очистки заметно повышается при сильном разбавлении самогона.

Анализу подвергался спирт-сырец из сахарной браги, перегнанной до температуры 99 градусов в кубе, т.е. практически до воды.

Количество примесей указано в мг на литр  безводного спирта.

 

Регенерация угля в домашних условиях

Уголь можно использовать несколько раз, но со временем он теряет свои адсорбирующие свойства. В промышленности его подвергают регенерации. Это можно сделать и в домашних условиях. Возможно не так эффективно, но все же. Как это сделать описано все в той же книге Дорош-Лысенко. Инструкция на фото ниже:

Ну вот и все. Теперь вы знаете как правильно углевать самогон. В купе с двойной дробной перегонкой можно получить очень качественный и вкусный продукт.

В планах у меня статьи о еще несколько способах очистки, поэтому предлагаю подписаться на новые статьи. Также призываю вас делиться своим опытом в комментариях. Мне это очень интересно.

А на сегодня все.

Всем пока. Дорофеев Павел.

Очистка самогона и избавление от неприятного запаха

Большинство новичков сталкиваются с проблемой плохо пахнущего самогона. Мастера придумали несколько простых методов, которые позволяют решить эту проблему быстро и эффективно, не теряя много времени и сил. Это наиболее эффективные проверенные методы.

Шесть методов избавления от неприятного запаха:

  1. На 3 литра готового продукта насыпать 2-3 грамма порошка перманганата калия.Подождите, пока осядет осадок. Чтобы ускорить процесс, достаточно закрыть банку, несколько раз встряхнуть и поставить на 10-15 минут в нагретую баню с температурой 50-70 ° C.
  2. Добавьте 8-10 грамм пищевой соды на 1 литр самогона, перемешайте и настаивайте 20-30 минут. Затем еще раз перемешайте и оставьте на 10-12 часов. После этого слейте верхний слой жидкости и удалите осадок внизу. Сода хороша для избавления от сивушных масел, вызывающих неприятный запах.
  3. Залейте свой самогон корнем ириса в течение 12 дней (100 граммов молотого корня на 3 литра самогона).Этот старинный рецепт мало пригоден горожанам, поскольку найти фиалки ириса в магазинах практически невозможно. Однако этот метод очень эффективен.
  4. Заморозьте самогон в металлическом бочонке или стеклянной посуде. Вода замерзнет у краев емкости вместе с вредными веществами. После того, как вода превратится в лед, перелейте жидкий самогон в другую емкость. При необходимости повторите процесс несколько раз. Этот способ прост и дешев, так как вам понадобится только холодильник.
  5. Повторная дистилляция. Разбавить самогон водой до 15-20% и запустить еще одну перегонку, разделив готовый продукт на фракции. Этот метод трудоемок и требует много времени. Несмотря на эти пятна, он также наиболее эффективен.
  6. Очистка активированным углем. Для этого метода вам понадобится березовый уголь (БАУ-А и БАУ-LV). Технология: измельчить древесный уголь и обвалять в несколько слоев марли. Через полученный фильтр процеживаем самогон.

Очистка углем

Тем не менее, активированный уголь остается самым простым и экологически чистым методом очистки самогона.Удаляет неприятные запахи и вредные вещества. Давайте узнаем, как очистить самогон с помощью угля в домашних условиях.

Благодаря своим порам углерод поглощает молекулы определенного размера, поэтому очень важно выбрать правильный тип угля. Например, уголь из костей животных состоит из микропор и может поглощать только небольшие молекулы. Сивушные масла и другие вредные вещества состоят из крупных молекул, поэтому этот вид угля в нашем случае не подходит.

Примечание: Для очистки самогона вам понадобится активированный уголь, полученный путем пиролиза древесины (разложение под действием высоких температур).Большинство таблеток активированного угля, продаваемых в аптеках, сделаны из костей животных с использованием вяжущих добавок (крахмала). Его способность поглощать вредные примеси крайне мала.

Где взять уголь для самогона

Его можно купить в магазинах домашнего пивоварения. Наиболее подходящими являются активированный березовый уголь BAU-A и BAU-LV, а также активированный кокосовый уголь KAU-A, разработанный специально для ликероводочной промышленности.

Из-за наличия примесей уголь, содержащийся в противогазах и других промышленных устройствах, не следует использовать НЕ !

Уголь с большими порами можно найти во многих фильтрах для воды.Пока в нем нет примесей - ионитов и других веществ, которые в процессе химической реакции начинают растворяться в самогоне.

По моему опыту, березовый уголь лучше всего подходит для очистки самогона. Его нетрудно найти, так как его используют в кальянах и грилях. При выборе древесного угля остерегайтесь любых примесей в его составе.

Уголь березовый лучший

Самогон очищающий с углем

С этого момента все очень просто: растолочь уголь в кастрюле, затем добавить в самогон (40-55%), 50 граммов на литр.После этого настаивайте смесь в течение недели в закрытой посуде. Взбалтывать 1-2 раза в день. Затем слить и процедить через слой ваты. Кстати, таким же образом можно очистить даже водку.

Как видите, этот метод очистки очень прост. Вам просто нужно правильно подобрать активированный уголь.

.

Как приготовить домашний самогон из сахара и дрожжей

Самогон из сахара - это традиционный рецепт приготовления самогона. Существует множество других рецептов мытья сахара и методов дистилляции, но новичкам я рекомендую следовать этому рецепту, чтобы не испортить драгоценное сырье в домашних условиях. Вы сможете приготовить напиток, который будет намного лучше любой водки, купленной в магазине. Узнаем все нюансы во всех подробностях.

Во-первых, убедитесь, что все используемые контейнеры и сосуды безупречно чисты.Вымойте их горячей водой и вытрите насухо чистой тканью. Многие начинающие самогонщики пренебрегают бесплодием, а затем жалуются на странный запах и вкус.

Для приготовления 5 литров самогона крепостью 40% потребуется:

Рецепт промывки сахаром

  1. Коэффициент измерения. Для начала решим, какое количество самогона вам нужно. В домашних условиях из 1 килограмма сахара можно приготовить 1,1–1,2 литра самогона крепостью 40%. Но для таких измерений я предлагаю увеличить количество всех ингредиентов на 10-15%, потому что по разным причинам (температура, качество сырья и неправильная дистилляция) реальный выход всегда меньше теоретического.

На 1 килограмм сахара следует добавить 4 литра воды (и еще 0,5 литра при переворачивании) и 100 граммов прессованных дрожжей или 20 граммов сухих дрожжей.

  1. Инвертирующий сахар. Этот, казалось бы, сложный термин означает просто приготовление сахарного сиропа с лимонной кислотой. Во время брожения дрожжи сначала расщепляют сахар на моносахариды - глюкозу и фруктозу, которые затем «ждут» лучших условий (температуры и влажности).

Самогон из инвертированных сахаров быстрее сбраживается и имеет лучший вкус.Хотя этап переворачивания считается необязательным, так как в большинстве рецептов сахар просто растворяют в теплой воде, я рекомендую приготовить сироп.

Чтобы инвертировать сахар для стирки, вам необходимо сделать следующее:

  1. Нагрейте 3 литра воды до 70-80 ° C в большой кастрюле.
  2. Добавьте сахар (6 кг) и медленно перемешайте смесь, пока она не станет однородной.
  3. Довести сироп до кипения, варить 10 минут, снимая пену.
  4. Налейте лимонную кислоту (25 гр) ОЧЕНЬ МЕДЛЕННО (будет много пены), убавьте огонь.
  5. Закройте кастрюлю и готовьте 60 минут.

Вареный сироп

  1. Подготовка воды. Этот этап очень важен, так как он напрямую влияет на вкус конечного продукта. Вода, используемая для мытья, должна соответствовать гигиеническим нормам: она должна быть прозрачной, безвкусной, без запаха.

Перед приготовлением сахарного сиропа советую отстаивать водопроводную воду на 1-2 дня. Это снижает жесткость воды и позволяет слою осадка осесть.После этого слейте воду через тонкую трубку.

Внимание! Не кипятите и не дистиллируйте воду для самогона, так как это вызовет дезоксигенацию. Кислород необходим для дрожжей и брожения.

  1. Смешивание ингредиентов. Вылить приготовленный сироп в емкость для брожения, залить холодной водой (24 литра). Если вы используете непревращенный сахар, растворите его в теплой воде и активно перемешайте. В обоих случаях оптимальная температура смеси 27-30 ° C.

Заполните емкость до ¾ ее объема.В противном случае во время активного брожения стирка может вылиться через край, и вам придется вытирать странно пахнущий продукт с пола.

  1. Добавление дрожжей. Вы можете добавить дистилляторные дрожжи прямо в емкость, но перед этим разомните их чистыми руками. Однако лучший вариант - сначала растворить дрожжи в небольшом количестве приготовленного сусла (вода и сахар), закрыть кастрюлю и затем дождаться образования пены. Обычно это занимает около 5-10 минут.

Напротив, перед добавлением дрожжей в сусло необходимо их активировать.Просто следуйте инструкциям на этикетке упаковки дрожжей. Обычно это охлаждают кипяченую воду до 32–36 ° C, вливают определенное количество дрожжей, закрывают сосуд и накрывают его плотной тканью или помещают в теплое место со стабильной температурой. Через 20-40 минут вы увидите на его поверхности слой плоской пены. Это означает, что пора растворить активированные дрожжи в сусле.

Использование пекарских дрожжей вызывает активное вспенивание через край. Крошки половинки сухарей или 10-20 мл растительного масла отлично справляются с пенообразованием.Добавление этих продуктов ни капли не повлияет на качество вашего самогона.

  1. Ферментация. Установите воздушный шлюз на промывной сосуд и перенесите его в комнату со стабильной температурой 26-31 ° C (это важно для роста дрожжей). Инвертированный сахар придает брожению в воде приятный карамельный запах.

Для поддержания температурного режима укрыть сосуд теплыми одеялами или шубами, утеплить строительными теплоизоляционными материалами.Также можно установить обогреватели для аквариумов с системой терморегулирования. Брожение длится 3-10 дней (обычно 4-7 дней). Я рекомендую встряхивать бельё 45-60 секунд каждые 12-16 часов, не снимая воздушную пробку. Встряхивание позволяет удалить излишки углекислого газа. Углекислый газ препятствует росту дрожжей.

Основные признаки того, что сахарная промывка готова к перегонке:

  • Горький вкус (все сахара превращаются в этанол)
  • Углекислый газ больше не образуется (шлюз не пузырится)
  • Верхние слои стирки светлее, внизу осадок
  • Нет шипения
  • Вы чувствуете сильный запах этанола
  • Горящая спичка продолжает гореть в режиме стирки

Будьте осторожны, так как минимум 2-3 из этих признаков должны появиться, чтобы убедиться, что брожение остановилось.В противном случае ошибиться очень легко.

  1. Дегазация и осветление. Пропустить этот этап нельзя. Пора слить сахарный промывной раствор и через тонкую трубку перелить его в большую кастрюлю. Затем нагрейте до 50 ° C. Высокая температура убивает оставшиеся дрожжи и способствует выбросу углекислого газа.

Вылейте дегазированную смывку обратно в бутылку и осветлите ее бентонитом (предпочтительно) - натуральный пипеклей, который продается в небольших упаковках как часть наполнителя для кошачьего туалета.

Бентонит

Внимание! Выбирая пипеклей, обратите внимание на вкусовые добавки, которые необратимо испортят домашний самогон. Также, чтобы этот метод работал, дождитесь полной остановки брожения, прежде чем начинать процесс осветления.

Для осветления 20 литров смывки измельчите в кофемолке 2–3 ст. Л. Бентонита и растворите в 250 мл теплой воды. Затем перемешайте и подождите, пока пипеклей превратится в вязкую массу, напоминающую сливочную сметану.Это займет около 10-15 минут.

Добавьте в смывку бентонит, закройте емкость и активно встряхивайте в течение нескольких минут. Оставьте на 15-30 часов. После этого можно приступать к перегонке.

Не сливайте осадок в канализацию, так как это может вызвать образование цементных пробок, которые очень трудно устранить.

Использование бентонита удаляет посторонние вещества, которые не выпали в осадок во время ферментации. В результате у стирки не будет неприятного дрожжевого запаха.Дистилляция самогона также будет намного проще, потому что пипеклей удаляет большинство вредных веществ.

Очищенная промывка

Как дистиллировать самогон

  1. Первая перегонка. Слить промывную воду, осветленную бентонитом, и вылить ее в перегонный куб. Многие начинающие и ленивые самогонщики останавливаются после этого и никогда не пробуют настоящего домашнего самогона, приготовленного по всем правилам.

Дистилляция проводится на медленном огне.Я предлагаю сразу же дробить доход: орлы, червы и решки. Соберите в отдельную емкость первые 50 мл на 1 кг сахара. По нашим пропорциям, эти 300 мл являются «головной» фракцией, которую можно использовать только в технических целях, поскольку они содержат большое количество вредных веществ.

Следующая средняя фракция (сердечки) также называется спиртом-сырцом. Собирайте средний пробег, пока ABV не опустится ниже 40%. Используйте спиртометр для измерения ABV (только при температуре 20 ° C), но вы также можете воспользоваться практическим правилом: продолжайте собирать, пока дистиллят горит в ложке.

Соберите последнюю третью фракцию (хвосты) в отдельную емкость. В нем много масла фузила. Этот дистиллят можно вылить при следующей промывке (после декантации) для увеличения крепости. В качестве альтернативы вы можете вообще не собирать эти фракции - просто закройте дистилляцию после сбора сердечек.

  1. Разъяснение. Перед второй перегонкой средняя фракция (спирт-сырец) требует дополнительной очистки от вредных веществ. Не существует единого признанного метода, поэтому вы можете использовать все, что захотите.

Осветление сахарного самогона углем очень естественно, но при правильном обращении хорошо подходят раствор марганца и пищевая сода. Просто убедитесь, что вы уменьшили ABV до 15-20%, разбавив дистиллят водой, чтобы ослабить молекулярные связи.

  1. Вторая перегонка. Разбавьте спирт-сырец из соображений пожарной безопасности и слейте его в перегонный куб. Начните перегонку на слабом огне. Головы собираем так же, как и раньше - сначала 50 мл на 1 кг сахара.

Сразу после сбора первой фракции лучше поменять паровой купол, если он есть. Продолжайте собирать основной продукт, пока ABV не упадет ниже 40%.

  1. Разбавление и инфузия. На последнем этапе разведите домашний самогон водой до нужной крепости (обычно 40-45%). Чтобы вкус напитка был более мягким и сбалансированным, разлейте готовый продукт в бутылки, закройте и дайте настояться в темном прохладном месте в течение 3-4 дней.Этого времени достаточно, чтобы химические реакции, происходящие при смешивании жидкостей, прекратились.
.

Как УДВОИТЬ эффективность активированного угля

Герта Стрэнда Бесплатная электронная книга об активированном угле полна полезных советов как по очистке, так и по дистилляции в целом. Но иногда просто не хватает времени, чтобы прочитать 30 страниц, чтобы найти ответ на свой вопрос. Поскольку мы получаем много вопросов о том, как очистить / подготовить активированный уголь перед использованием, мы собираемся объяснить это здесь, используя некоторую информацию из книги Герта. Вы можете прочитать всю электронную книгу на нашем веб-сайте здесь (бесплатно), если хотите узнать больше об активированном угле.Обратите внимание, что все рисунки и диаграммы, которые я включил в этот блог, были созданы Гертом Стрэндом и их можно найти на страницах 22-24 электронной книги.

Удвойте эффективность очищенного активированного угля

Правильно, вы действительно можете увеличить очищающий эффект вашего активированного угля на 100%. Секрет состоит в том, чтобы нагреть и пропитать уголь, а затем убедиться, что весь воздух удален из трубки в вашей системе фильтрации. Таким образом, спирт будет плавно проходить через уголь, вместо того, чтобы обходить уголь, проходя через каналы, которые образуются при использовании сухого угля.Кроме того, этот метод даже позволяет фильтровать вдвое больший объем с гораздо большей скоростью.

Шаг 1. Пропитайте активированный уголь горячей водой.

Вылейте активированный уголь в пустую кастрюлю из нержавеющей стали (а). Затем добавьте горячую или кипящую воду; обязательно добавьте как минимум в два раза больше воды, чем активированного угля (б). Размешайте воду большой ложкой и дайте углю опуститься на дно (c). Вылейте лишнюю воду (d). Повторите шаги с (a) по (d) 4 или 5 раз, чтобы убедиться, что уголь полностью насыщен водой.

Шаг 2: Отфильтруйте активированный уголь через систему фильтров.

Соберите свой фильтрующий элемент (пластиковый или нержавеющий), убедившись, что 2-3 бумажных фильтра прикреплены к нижней части устройства (а). Полностью заполните трубку агрегата теплой водой; затем вылейте активированный уголь в теплую воду, постучав по трубке, убедившись, что весь воздух удален, чтобы помочь осесть и набить уголь (b). Наконец, вылейте 2-5 литров воды через устройство, чтобы вымыть оставшиеся растворимые вещества (c).

Шаг 3. Отфильтруйте алкоголь.

Когда последние капли воды пройдут через воронку в верхней части фильтра, влейте спирт (шаг 3). Попробуйте отфильтрованную воду / спирт, чтобы знать, когда начнет проходить только чистый спирт, и дайте ему стечь в сборный контейнер. Чтобы спирт не испарился, можно накрыть воронку крышкой.

Шаг 4: Промойте систему фильтрации водой.

Когда последние капли спирта пройдут через воронку в верхней части фильтра, налейте около литра воды, чтобы смыть фильтр, и убедитесь, что вы отфильтровали весь спирт (шаг 4). Вам нужно снова попробовать отфильтрованную воду / спирт, чтобы знать, когда проходит только вода, и слить воду. Важно убедиться, что вода вытеснила спирт, чтобы он не оставался в вашем углероде!

Бонусный совет!

Если вы используете горячая воды Когда вы промываете систему фильтрации (на этапах 2 и 4), вы можете почувствовать тепло от воды через трубку системы фильтрации, поэтому вы будете знать, где находится вода, когда она стекает вниз.

Описанный здесь метод должен повысить эффективность вашего активированного угля на 100% по сравнению с использованием только сухого угля. Страница 25 из В электронной книге Герта на страницах 25–27 приведены дополнительные инструкции о том, как повысить эффективность на 150%.

.

Удаление метиленового синего из водного раствора с помощью активированного угля, полученного из скорлупы гороха (Pisum sativum)

Активированный уголь был приготовлен из скорлупы гороха и использовался для удаления метиленового синего (МБ) из водных растворов. Было изучено влияние различных факторов, таких как концентрация адсорбента, начальная концентрация красителя, температура, время контакта, pH и поверхностно-активное вещество. Экспериментальные данные проанализированы с помощью моделей адсорбции Ленгмюра и Фрейндлиха. Установлено, что изотерма адсорбции соответствует модели Ленгмюра.Сорбционная емкость монослоя активированного угля, полученного из скорлупы гороха, для МБ составила 246,91 мг / г −1 при 25 ∘ C. Были выбраны две упрощенные кинетические модели, включая уравнения псевдопервого порядка и псевдовторого порядка. следить за процессами адсорбции. Кинетические исследования показали, что адсорбция следовала кинетической модели псевдо-второго порядка. Были оценены различные термодинамические параметры, такие как, и. Результаты этого исследования показали, что активированный уголь, приготовленный из скорлупы гороха, можно использовать в качестве адсорбента для удаления МБ из водных растворов.

1. Введение

Сточные воды текстильной, косметической, полиграфической, окраски, пищевой и бумажной промышленности загрязнены красителями. Сброс этих окрашенных сточных вод представляет собой серьезную экологическую проблему для развивающихся стран из-за их токсического и канцерогенного воздействия на живые существа [1]. Поэтому многие методы, такие как сорбция активированным углем, химическая коагуляция, ионный обмен, электролиз и биологическая очистка [2, 3], были разработаны для удаления загрязнений красителями из сточных вод перед сбросом в окружающую среду.Из этих методов сорбция активированным углем очень эффективна для удаления красителей и пигментов, а также других органических и неорганических загрязнений [4–10].

Существует два основных процесса активации углеродных материалов: физический и химический. Температуры, используемые при химической активации, ниже, чем температуры, используемые в процессе физической активации. В результате развитие пористой структуры лучше в случае метода химической активации. Химическая активация может быть осуществлена ​​в один этап путем термического разложения сырья химическими реагентами.Процессы химической активации проводились с кислыми реагентами, то есть ZnCl 2 [11], H 3 PO 4 [12], HCl [13] и H 2 SO 4 [14 ] или с основными реагентами КОН [14], K 2 CO 3 [15], NaOH [12] и Na 2 CO 3 [16].

Это ведет к поиску новых, дешевых и легкодоступных ресурсов углерода в качестве сырья для активированного угля. Многие дешевые, легкодоступные сельскохозяйственные и / или растительные материалы, такие как шелковица шелкового хлопка, опилки кокосовых пальм, отходы производства саго, банановая сердцевина, кукурузный початок [17], опилки ротанга [18], джутовое волокно [19], скорлупа фисташек. [20], скорлупа ядра пальмы [21], косточки фиников [22], рисовые отруби [23], сердцевина кокосовой пальмы [24], рисовая шелуха [12], порошок косточек манго [25], опилки каучукового дерева [26], сливы ядра [27], опилки палисандра [28], солома [29], пыль кокосового волокна [30], пальмовое волокно [31], сосновая шишка [32], скорлупа грецкого ореха, скорлупа миндаля, скорлупа лесного ореха, косточки абрикоса [33], скорлупа кокосовых орехов, скорлупа арахиса, бамбуковая пыль [34], деолизированная соя [35] и шелуха пшеницы [36] использовались в качестве источника производства активированного угля для удаления сточных вод текстильных красителей.

Однако нет сообщений о получении активированного угля из скорлупы гороха химическими и физическими методами активации [37]. Поэтому в данной работе были изучены адсорбционное равновесие и кинетика метиленового синего на активированном угле из скорлупы гороха. Поглощение МБ активированным углем было исследовано как функция температуры, начальной концентрации красителя, концентрации адсорбента, времени контакта и поверхностно-активного вещества. Рассчитаны и обсуждены изотермы адсорбции и кинетические параметры.Также была оценена термодинамика адсорбции.

2. Материалы и методы
2.1. Химические вещества и реагенты

MB (основной синий 9, CI 52015; химическая формула, C 16 H 18 N 3 ClS и молекулярная масса 319,85 г / моль -1 ), поставляемый Merck, использовался в качестве адсорбата. и не очищался перед использованием. Исходный раствор красителя MB был приготовлен 1000 мг / л -1 путем растворения необходимого количества порошка красителя в бидистиллированной воде.Все рабочие растворы желаемой концентрации готовили разбавлением исходного раствора дистиллированной водой. Хлорид цинка (ZnCl 2 ) и анионное поверхностно-активное вещество додецилсульфат натрия (SDS) были получены от Merck. Катионное поверхностно-активное вещество цетилтриметиламмонийбромид (CTAB) и неионное поверхностно-активное вещество полиоксиэтиленцетиловый эфир (Brij-56) были получены от Fluka. Все использованные химические вещества были получены как химические вещества исследовательского класса и использовались без дополнительной очистки.

2.2. Приготовление активированного угля

Скорлупа гороха была собрана на местных рынках в районе Тракья, Турция. Скорлупу гороха неоднократно промывали дистиллированной водой для удаления грязи, пыли и других примесей. Затем промытые материалы оболочки сушили на солнечном свете в течение двух недель. Химическую активацию скорлупы гороха проводили раствором ZnCl 2 . 10 г высушенной скорлупы гороха хорошо перемешивали со 100 мл водного раствора, содержащего 20 г ZnCl 2 .Смесь нагревали при 80 ° C в течение 1 ч. После нагрева суспензию выдерживали в печи при 100 ° C в течение 24 часов. Полученный образец, обработанный ZnCl 2 , затем подвергали процессу карбонизации и активации в программируемой электрической печи (Severn Furnaces Ltd.) при 500 ° C в течение 1 часа. После активации образец оставляли охлаждаться и затем промывали 0,5 М HCl, а затем несколько раз деионизированной водой. Его измельчали ​​и просеивали через сетку 65 меш. Полученный продукт хранили в эксикаторе для дальнейшего использования.

2.3. Адсорбционные эксперименты

Адсорбционное равновесие и кинетику определяли периодическим методом. Изотермы адсорбции были выполнены в серии конических колб объемом 250 мл, в которых использовались растворы красителей (100 мл) с различными начальными концентрациями (100–350 мг, л –1 ) при pH 6.5. К растворам красителей добавляли равные массы 0,1 г активированного угля. Колбы помещали в шейкер с термостатированной водяной баней (Nuve ST 402) и обеспечивали перемешивание со скоростью 150 об / мин при различных температурах (25, 35, 45 и 55 ° C) в течение 200 минут, чтобы гарантировать установление равновесия.Активированный уголь отделяли центрифугированием при 3500 об / мин (Hettich Rotofix 32A) в течение 10 мин. Остаточную концентрацию МБ определяли спектрофотометрически (Rayleigh UV-1601) при 668 нм. Разведения делали, когда оптическая плотность превышала 1,5. Процент удаления красителя из раствора рассчитывали по следующей формуле: где и (мг / л -1 ) - начальная концентрация красителя и концентрация в момент времени соответственно.

Процедуры кинетических экспериментов в основном идентичны методам испытаний на равновесие.Водные пробы отбирали через определенные промежутки времени, и концентрацию красителя измеряли аналогичным образом. Все кинетические эксперименты проводились для различных концентраций красителя (100–350 мг / л –1 ) при 25 ° C. Количество адсорбции за время (мг г -1 ) рассчитывали по формуле

3. Результаты и обсуждение
3.1. Влияние времени контакта и начальной концентрации красителя

Данные адсорбции для удаления МБ в зависимости от времени контакта при различных концентрациях представлены на рисунке 1.Процент удаления красителя увеличивается с увеличением времени контакта и остается постоянным после достижения времени равновесия. Как показано на Фигуре 1, когда исходная концентрация МБ увеличилась со 100 до 350 мг / л -1 , равновесное процентное удаление красителя уменьшилось с 99,65 до 70,71%. Это может быть связано с тем, что при низких концентрациях отношение поверхностно-активных центров к общему количеству молекул красителя в растворе велико, и, следовательно, все молекулы красителя могут взаимодействовать с активированным углем.На динамическое равновесие влияла начальная концентрация. Время, необходимое для достижения равновесия, составляло 40 и 100 минут при более низких концентрациях 100 и 150 мг / л -1 соответственно и 180 минут для более высоких концентраций (200, 250, 300 и 350 мг / л -1 ).


3.2. Влияние концентрации адсорбента

Адсорбцию метиленового синего исследовали, принимая следующие значения за постоянные: 250 мг л -1 концентрация красителя , 6.Значение pH 85, время контакта 180 минут, температура 25 ° C, скорость перемешивания 150 об / мин и различные концентрации адсорбента (0,05–0,20 г на 100 мл –1 ). Как и на рисунке 2, можно ясно видеть, что с увеличением концентрации адсорбента процент удаления красителя также увеличивается. Когда концентрация адсорбента увеличивается с 0,05 г до 0,20 г, процент удаления красителя увеличивается с 33,58% до 99,41%. Это результат увеличения площади поверхности и активных центров с увеличением концентрации адсорбента.Как видно на рисунке 2, когда концентрация адсорбента составляет 0,15 г и выше, изменение процентного содержания суспендированного красителя очень мало и значение достигает своего максимума.


3.3. Влияние pH раствора

Влияние начального значения pH раствора на процесс адсорбции исследовали в условиях 250 мг / л −1 начальной концентрации раствора красителя, 0,1 г 100 мл −1 концентрации адсорбента, Время контакта 180 мин, температура 25 ° C и скорость перемешивания 150 об / мин.PH раствора красителя варьировался от 2,0 до 11,5, как это видно на Рисунке 3. pH zpc (pH нулевого чистого заряда протонов) определяется здесь как значение pH, при котором чистый поверхностный заряд равен нуль. Точка нулевого заряда активированного угля, полученного из скорлупы гороха, составила 5,86. При высоких значениях pH () поверхность адсорбента заряжается отрицательно, и адсорбция молекул красителя увеличивается из-за электростатического притяжения между поверхностью и молекулами катионного красителя.При низких значениях pH (), поскольку поверхность адсорбента заряжена положительно, ожидаемая тенденция заключается в уменьшении адсорбции красителя из-за электростатического отталкивания между молекулами катионного красителя и поверхностью адсорбента. Однако в этом исследовании, как видно на Фигуре 3, наблюдалось увеличение процента удаления красителя как при увеличении, так и при понижении pH. При значениях pH 2,0 и 11,5 максимальный процент удаления красителя составил 97,30%. При высоких значениях pH увеличение адсорбции красителя можно объяснить отрицательным зарядом поверхности в зависимости от значения pH zpc адсорбента.Однако при низких значениях pH причина того, что величина адсорбции красителя не снижается, может быть объяснена замещением ионов водорода на поверхности адсорбента на молекулы катионного красителя в растворе. Тот факт, что в кислой среде начальное значение адсорбции сначала увеличивается, а затем достигает начального значения при уменьшении, можно принять как указание на предыдущую ситуацию.


3.4. Влияние температуры

Влияние температуры на адсорбцию метиленового синего при 0.Были исследованы 1 г в 100 мл адсорбента, время контакта 180 мин, pH 6,85 и скорость перемешивания 150 об / мин для различных концентраций красителя (100–350 г л –1 ), показанных на рисунке 4. Когда температура повышалась с 25 ° C до 55 ° C, процент удаления красителя также увеличивался. Адсорбционная способность увеличивается с температурой из-за увеличения скорости диффузии молекул адсорбата через внешний пограничный слой и внутренние поры частицы адсорбента, которая уменьшается в случае вязкости раствора для высококонцентрированных суспензий.Кроме того, изменение температуры изменит равновесную емкость адсорбента для конкретного адсорбата [38, 39]. Максимальный процент удаления красителя при 55 ° C составляет 99,85, 99,71, 98,32, 91,89, 84,84 и 76,91% для концентраций красителя 100, 150, 200, 250, 300 и 350 мг / л -1 , соответственно.


3.5. Влияние поверхностно-активных веществ

Поскольку поверхностно-активные вещества обычно присутствуют в сточных водах, было изучено влияние их присутствия на адсорбцию красителя.Влияние поверхностно-активных веществ на адсорбцию МБ показано на рисунке 5. Из рисунка 5 ясно видно, что процент удаления красителя в отсутствие поверхностно-активного вещества составляет 84,14%, а процент удаления МБ в присутствии анионного поверхностно-активного вещества SDS увеличен до 99,38%, с другой стороны, катионогенное поверхностно-активное вещество CTAB и неионогенное поверхностно-активное вещество Brij 56 снизились до 36% и 41,65% соответственно. Это можно объяснить с помощью электростатического притяжения (MB-SDS) и отталкивания (MB-CTAB) и гидрофобных взаимодействий (MB-Brij 56) между молекулами красителя и поверхностно-активного вещества.


3.6. Изотермы адсорбции

Изотерма адсорбции показывает, как молекулы адсорбции распределяются между жидкой и твердой фазами, когда процесс адсорбции достигает равновесного состояния. Исследование изотермы адсорбции проводилось на двух хорошо известных изотермах (Ленгмюра и Фрейндлиха) при разных температурах. Модель Ленгмюра предполагает, что адсорбция происходит на определенных гомогенных участках адсорбента и успешно используется во многих процессах однослойной адсорбции [40].Модель Фрейндлиха подтверждает неоднородность поверхности и предполагает, что адсорбция происходит на участках с разными уровнями энергии адсорбции [41]. Применимость уравнения изотермы сравнивается путем оценки коэффициентов корреляции,.

Линейная форма уравнения изотермы Ленгмюра имеет вид где - равновесная концентрация раствора красителя (мг / л -1 ), - количество красителя, адсорбированного на единицу массы адсорбента (мг г -1 ), и (мг г -1 ) и (л мг -1 ) - константы Ленгмюра, относящиеся к максимальной адсорбционной способности и скорости адсорбции соответственно.Как видно на рис. 6, графики зависимости адсорбции МБ на активированном угле при различных температурах дают прямую линию наклона (1 /) и пересечения (1 /).


Существенные характеристики изотермы Ленгмюра могут быть выражены через безразмерный параметр равновесия () [42]. Параметр определяется

.

Смотрите также