Es gibt hunderte verschiedener Aktivkohlen im Handel. Sie unterscheiden sich in ihrer Adsorptionsstruktur und ihrem porösen Aufbau. Ihre charakteristischen Eigenschaften erhält die Aktivkohle abhängig vom Herstellungsverfahren und dem verwendeten Ausgangsstoff.
Der Adsorption von Verunreinigungen liegen zahlreiche Wirkungsmechanismen zugrunde. Aufgrund ihres porösen Aufbaus hat Aktivkohle eine sehr große innere Oberfläche, normalerweise 400 bis 1600 m2 pro g. Die Poren können als in einer ungeheuren Anzahl vorhandene, natürliche Spalten oder Risse verstanden werden, die nach dem Zufallsprinzip eine zusammenhängende Struktur bilden.
Aktivkohle kann mit kleinen Schwämmen verglichen werden, die die Verunreinigungen in ihren Poren festhalten. Bei der Absorption wirken die inneren und äußeren Flächen zusammen. Aktivkohle verfügt über chemische, physikalische und elektrostatische Eigenschaften.
Aktivkohle kann aus zerkleinerter Steinkohle oder aus so unterschiedlichen Ausgangsstoffen wie Holz, Kokosnussschalen, Torf oder Nebenprodukten der Mineralölindustrie hergestellt werden. Braun- oder Steinkohle besitzt keine Adsorptionsaktivität. Sie enthält zahlreiche Stoffe, wie Teer, die beim Verbrennen Wärme entwickeln.
Bei der Herstellung von Aktivkohle wird Braun- oder Steinkohle auf sehr hohe Temperaturen von über 1000°C erhitzt. Die verschiedenen Stoffe in der Kohle werden vergast. Übrig bleibt eine schwammige, poröse Struktur: Aktivkohle. Bei dem Prozess wird die Aktivkohle auch elektrisch aufgeladen. Je nach den verwendeten Ausgangsstoffen werden verschiedene Stoffe bei unterschiedlichen Temperaturen verflüchtigt.
Dadurch kann die poröse Struktur kontrolliert werden. Man kann weitere Poren erzeugen, indem man die Kohle mit 130 °C heißem Wasserdampf behandelt. Durch die Wahl der Ausgangsstoffe, Temperatur und Behandlungsweise (Dampf, Wasserstoffperoxid, etc.) kann die Aktivkohle hinsichtlich Struktur und Anzahl der Poren sowie elektrischer Ladung maßgeschneidert angefertigt werden.
Gewisse Materialien enthalten große Mengen an Stoffen, die durch Dampf verflüchtigt werden und ein stark poröses Produkt mit großer Adsorptionsfläche zurücklassen. Diese Poren sind maßgeschneidert, damit Fuselöl etc. genau hinein passt, d.h. aufgefangen wird. Folglich gibt es nur einige Sorten von Aktivkohle, die sich zum Reinigen von Alkohol eignen. Neben Form und Größe der Poren spielt auch die elektrische Ladung der Aktivkohle bei der Entfernung von Verunreinigungen eine Rolle. Die Verunreinigungen werden auch an der Oberfläche wie von einem Magneten festgehalten.
Man sollte daher nicht zweimal durch die gleiche Aktivkohle filtrieren, weil beim zweiten Mal diese an der Oberfläche adsorbierten Stoffe mit abgelöst werden.
Neben der Struktur drei weitere Faktoren sind für die Adsorption von Bedeutung: Partikelgröße, Kontaktzeit und -fläche. Siehe:
Reinigung von Alkohol mit Aktivkohle.
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