Mis on süsi?

Puusüsi on osaliselt põletatud puidust ja muudest orgaanilistest materjalidest valmistatud süsinikujääk, milles põletamine toimus piiratud õhuvarustusega.

Puusöe tootmise ajalugu

Puusüsi on olnud kasutusel tuhandeid aastaid. Puusütt on varaseim värvivorm kasutatud umbes 30 000 eKr. Puusüsi on olnud oluline ka metallurgias, kuna puusöe põletamine võib põhjustada palju kõrgemat temperatuuri kui puidu põletamine. Põhjus on see, et puusüsi on dehüdreeritud, nii et suurem osa energiast kulub temperatuuri tõstmisele. See on kasulik metallurgia jaoks, kuna paljud metallid sulavad ainult väga kõrgetel temperatuuridel. Teisest küljest läheb puidu põlemisel rohkem energiat puidus oleva vee aurustamiseks, eemaldades temperatuuri tõstmiseks vajaliku energia. Selle tulemuseks on puupõlengute madalam temperatuur.

Söe moodustamine

Ajalooliselt tehti puusütt puidu põletamise teel mulda või maapinnast kaetud ja savikaitsega kaevu. Esimesed tõendid söetootmise kohta pärinevad umbes 3000. aastast eKr, kui metallitöötlus, nimelt pronksi ja vasega, muutus tavalisemaks. Puusöe loomine nõuab piiratud õhuvoolu, nii et põletav puit süttib, mitte ei leegi. Piiratud õhuvool võimaldab puidu põlemist aeglustada. Selle tulemuseks on süsi.

Puusöe kasutus

Tänapäeval on söel palju kasutusvõimalusi. Puusöe tuntumad kasutusalad on metallurgia ja keetmine. Poorset olemuse tõttu kasutatakse puusütt ka vee ja õhu filtreerimiseks. Metallurgias kõige tõhusam süsi on puusüsi, mis sisaldab väheses koguses väävlit. Selle põhjuseks on asjaolu, et väävel kandub tavaliselt üle kivisöega kuumutatavale metallile.

Aktiveeritud süsi

Aktiivsüsi tekib siis, kui tavalist sütt kuumutatakse väga kõrge temperatuurini. Kui see juhtub, eemaldatakse süsinikuaatomitega seotud elemendid ja ühendid ning kõik süsiniku sidumiskohad on sissetulevate molekulide ja aatomitega seondumiseks vabad. See muudab aktiivsöe tavalisest söest palju poorsemaks, suurendades tunduvalt selle pindala. Tegelikult sisaldab teelusikatäis aktiivsütt selle poorsuse tõttu umbes jalgpalliväljaku pindala.

Aktiivsöe avatud sidumiskohtade arv tähendab, et aine on saasteainete eemaldamiseks väga hea. Sel põhjusel kasutatakse aktiivsütt paljudel meditsiinilistel ja tööstuslikel eesmärkidel, mis kõik pole teaduslikult tõestatud.

Aktiivsöe meditsiinilised eelised

Kliinikud ja haiglad kasutavad aktiivsütt sageli allaneelatud toksiinide vastumürgina, eriti hädaolukorras. Seega, kui keegi on võtnud mürki või toksiini, võib aktiivsöe allaneelamine selle toksiini süsteemi tühjendada. See töötab aga ainult siis, kui seda tehakse 1-4 tunni jooksul pärast toksiini või mürgi tarbimist ja enne mürgi seedimist.

Aktiivsütt on soovitatud raviks paljude meditsiiniliste probleemide korral, sealhulgas soolegaaside, neeruprobleemide, nahahaiguste ja isegi hammaste valgendamise korral. Teoreetiliselt puhastab aktiivsüsi nii toksiine kui ka gaasi, mis põhjustab seedetrakti vaevusi. Võib-olla sel põhjusel soovitatakse aktiivsütt kasutada ka puhumisvastase vahendina. Aktiivsütt ei ole eksperimentaalselt kinnitatud paljude nende probleemide jaoks tõhusaks ravimeetodiks, kuid see on teaduslikult mõistlik. Lisaks sellele pole aktiivsöele omistatud tõsiseid negatiivseid kõrvalmõjusid ega riske.

Aktiivsüsi on filtrina kasulik, kuid sellel on võimalik adsorbeerida nii palju saasteaineid, et sissetulevate ainete sissevõtmiseks pole enam sidumiskohti ega poore. Selle tulemusel võib aktiivsüsi pärast korduvat kasutamist oma tõhususe kaotada ja tuleb toota värske aktiivsüsi.

Puusöe ja aktiivsöe sarnasused

Puusüsi ja aktiivsüsi on mõlemad veetustatud jäägid, mis on jäänud orgaanilise materjali põlemisest. Samuti on nad mõlemad poorsemad kui muud süsinikuvormid, mis teeb neist materjali filtreerimiseks kasulikud. Lisaks toodetakse neid mõlemaid kõrgetel temperatuuridel.

Puusöe ja aktiivsöe erinevused

Söe ja aktiivsöe vahel on palju sarnasusi, kuid need pole samad.

  • Aktiivsütt toodetakse kõrgematel temperatuuridel kui söel. Aktiveeritud puusüsi on palju poorne kui puusüsi. Aktiveeritud puusüsi on materjali filtreerimisel palju tõhusam ja adsorbent tõhusam kui puusüsi. Aktiivsütt kasutatakse meditsiinis sagedamini kui sütt.

Puusüsi vs aktiivsüsi

Söe ja aktiivsöe kokkuvõte

Puusüsi tähistab põletatud orgaanilise materjali, tavaliselt puidu, veetustatud jääke. Puusütt on tuhandeid aastaid toodetud piiratud õhuvooluga puidu põletamisel. Esmalt tehti seda mullaga kaetud šahtides või savist valmistatud põletusahjudes. Puusüsi on metallurgia jaoks kasulik, kuna süsi põletamine võib põhjustada palju kuumemaid tulekahjusid kui puidu põletamine, kuna temperatuuri tõstmiseks läheb rohkem energiat. Puusöe peamised kasutusalad on nii toiduvalmistamises kui ka metallurgias. Aktiveeritud puusüsi valmistatakse siis, kui süsi on ülekuumendatud ja kõik süsi moodustavad süsiniku sidumiskohad on vabastatud, võimaldades sissetulevatel molekulidel ja aatomitel nendega seostuda. See muudab aktiivsöe efektiivseks toksiinide adsorbeerimisel õhus ja vees. Sel põhjusel on aktiivsütt mitmesugustel meditsiinilistel eesmärkidel ja seda kasutatakse antidootina paljudele mürkidele, neeruprobleemidele, nahahaigustele ning seda kasutatakse isegi hammaste valgendamisel. Filtrina kasutatakse ka aktiivsütt. Kuigi toksiinide eemaldamine on hea, võib see aja jooksul kaotada oma tõhususe, kuna see adsorbeerib rohkem materjali. Selle tulemusel tuleb aktiivsütt aeg-ajalt asendada, et säilitada selle tõhusus filtri ja saasteainete eemaldajana.

Caleb Strom

Viited

  • Pildikrediit: https://pixabay.com/de/photos/holzkohle-feuer-briketts-1568922/
  • Kujutise krediit: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Activated_Charcoal.jpg
  • Harris, Peter J. 1999. Puusöel. Interdistsiplinaarsed teadusülevaated. Kättesaadav: http://www.personal.rdg.ac.uk/~scsharip/Charcoal.htm
  • Huizen, Jennifer. 2018. Mis on aktiivsöe eelised? Meditsiiniuudised täna saadaval: https://www.medicalnewstoday.com/articles/322609.php