Innere Oberfläche
Die innere Oberfläche ist die Gesamtfläche aller Porenwände eines Filtermaterials, angegeben in Quadratmetern je Gramm, und bestimmt, wie viel ein Material adsorbieren kann.
Die Größenordnung
Aktivkohle erreicht je nach Rohstoff und Aktivierungsverfahren mehrere hundert bis über tausend Quadratmeter je Gramm. Ein Esslöffel voll bringt damit die Fläche eines Fußballfelds mit, rund 7.000 Quadratmeter. Das klingt unglaubwürdig und ist es nicht: Die Fläche steckt fast vollständig in den Mikroporen, also in Hohlräumen unter zwei Nanometern Weite. Nach außen sieht man ein schwarzes Korn.
Gemessen wird sie nach BET
Standardverfahren ist die Stickstoff-Adsorption nach Brunauer, Emmett und Teller, kurz BET. Stickstoff lagert sich bei tiefer Temperatur in einer Schicht an alle zugänglichen Wände an, aus der verbrauchten Menge wird die Fläche berechnet.
Warum eine große Zahl allein nichts sagt
Entscheidend ist die Porenverteilung. Nach der IUPAC-Einteilung heißen Poren unter 2 Nanometern Mikroporen, 2 bis 50 Nanometer Mesoporen und darüber Makroporen. Große Moleküle wie Huminstoffe oder viele Arzneimittelrückstände passen nicht in Mikroporen. Eine Kohle mit riesiger Mikroporenfläche kann bei solchen Stoffen schlechter abschneiden als eine mit weniger Fläche, aber mehr Mesoporen.
Quellen
- Brunauer, Emmett und Teller (1938) - BET-Verfahren zur Oberflächenbestimmung
- IUPAC - Mikroporen unter 2 nm, Mesoporen 2 bis 50 nm, Makroporen darüber
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