Herzlich Willkommen auf der Fokusseite zum Thema Aktivkohle. Hier findest du wirklich alle wichtigen Informationen rund um das Thema Aktivkohle. Von den Ursprüngen, über die Herstellung bis hin zum Nutzen und den Anwendungsfeldern findest du hier alles! Wenn dich etwas interessiert was hier noch fehlt schreib uns eine E-Mail. 

Was ist die Geschichte der Aktivkohle?

Die Geschichte der Aktivkohle geht sehr weit zurück und hat ihre Ursprünge im alten Griechenland. Damals wurde die Aktivkohle gegen Epilepsie, Schwindel oder Flatulenz verwendet. Um das Jahr 1773 erkannte der deutsch-schwedische Apotheker Carl Wilhelm Scheele das Adsorptionsvermögen von Kohle für Gase.

Eine Geschichte aus dem Jahr 1831 besagt, dass ein französischer Medizin-Professor vor den Augen seiner Kollegen eine tödliche Dosis Strychnin trank, aber dennoch überlebte. Er hatte das tödliche Gift mit Aktivkohle kombiniert – was sich als sein Lebensretter herausstellen sollte. Dies gilt als Geburtsstunde der Aktivkohle.

Im 19. Jahrhundert angekommen, wurde die Brauchbarkeit der Aktivkohle an einer Vielzahl von Intoxikationen bei Tieren und Menschen erstmals nachgewiesen. Es wurden auch verschiedene Aktivkohle-Dosierungen auf die zu untersuchende Adsorptionswirkung („Festklammern von organischen Stoffen an der Oberfläche der Aktivkohle) getestet. Ebenso untersucht wurden die zeitlichen Zusammenhänge zwischen Gifteinnahme und Anwendung der Aktivkohle.

1963 bestätigten Holz und Holt in ihrem Werk (Antidotes: Principles and Clinical Applications) erstmals wissenschaftlich den Nutzen der Aktivkohle bei bestimmten Vergiftungen.

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Was ist Aktivkohle?

Aktivkohle besteht zu etwa 90% aus Kohlenstoff. Kohlenstoff wiederum ist ein chemisches Element (Elementsymbol C und Ordnungszahl 6). In der Natur kommt es sowohl in reiner Form (Diamanten, Graphit), wie auch in gebundener Form (Erdöl, Erdgas, Kohle) vor. Kohlenstoff und seine Verbindungen sind die Grundlage des Lebens auf dieser Erde. Auf PharmaWiki findest du viele Details zur Anwendung in der Medizin. Weiter unten findest du die chemischen Eigenschaften der Aktivkohle.

Was tut Aktivkohle?

Aktivkohle bindet verschiedene organische Stoffe / Moleküle. Dazu zählen Bakterien, Bakterientoxine und Giftstoffe. Die Aktivkohle bindet diese Stoffe an sich und reinigt somit den Körper von innen. Wie ein Aktivkohlefilter saugt die Aktivkohle im Wasser die organischen Stoffe auf.

Man kann sich die Aktivkohle also wie ein Schwamm vorstellen. Dieser bindet die Giftstoffe, Toxine und anderen organischen Stoffe an sich und hilft diese auszuscheiden. Die Aktivkohle wirkt nur lokal, das heisst nur im Verdauungstrakt und nicht im Organismus verteilt. Es werden auch keine Mineralstoffe wie (Calcium oder Magnesium) gebunden.

Somit besitzt die Aktivkohle die Fähigkeiten deinen Körper zu entgiften und von „schlechten Stoffen“ zu befreien. Smarticular hat ebenso einen spannenden Bericht über Aktivkohle verfasst. Auch Gesundheit Deutschland hat sich intensiv mit dem Thema auseinandergesetzt und insbesondere wertvolle Inhalte zu Anwendungsszenarien geschrieben. Beautytipps Schweiz erklärt dir wie du ein Kohle-Spa im eigenen Badezimmer machst.

Wie entgiftet Aktivkohle?

In diversen Foren, Blogs und anderen Berichten wird immer wieder vom „Binden der Giftstoffe“ gesprochen. In der Chemie spricht man in diesem Zusammenhang von der Adsorption von anderen Stoffen an die Aktivkohle. Im Folgenden wird diese Adsorption detailliert erklärt. Ziel sollte es sein, dass du nachher auch die wissenschaftlichen Beweise kennst.

Unter Adsorption wird die Anreicherung von gasförmigen oder in Flüssigkeit gelösten Stoffen an der Oberfläche von Feststoffen verstanden. Laienhaft ausgedrückt besagt diese Definition, dass sich die Giftstoffe an der Oberfläche von Aktivkohle anreichern bzw. „binden“.

Die Adsorption ist ein physikalischer Prozess. Die angelagerten Stoffe (Giftstoffe) gehen keine chemische Bindung mit dem Festkörper (Aktivkohle) ein. Bei der Adsorption werden die sogenannten van-der-Waals Kräfte freigesetzt. Festkörper adsorbieren mehr, je grösser ihre Oberfläche, bzw. je poröser sie ist. Da Aktivkohle eine gigantische Oberfläche hat, ist sie auch so wertvoll für Adsorption. Hochwertige Aktivkohle hat bis zu 1500m2 Oberfläche pro Gramm.

Mit der Adsorptionskapazität wird die Höhe eines angelagerten Stoffes auf der Aktivkohle bezeichnet. Diese Kapazität hängt von der Qualität der Aktivkohle, der chemischen Zusammensetzung des angelagerten Stoffes und den Bedingungen des Adsorptionsprozesses ab. Dazu kommt das Gewicht des angelagerten Stoffes, die Anzahl der funktionalen Gruppen & die Polarität des angelagerten Stoffes. Es gibt also ganz schon viele Abhängigkeiten.

Wie entsteht Aktivkohle?

1) Verkohlen: Im ersten Schritt werden pflanzliche Rohstoffe wie (Kokosnussschalen, Olivenkerne, Holz) ohne Sauerstoffzufuhr verbrannt – im Fachjargon „verkohlt“ genannt. Dieser Prozess wird auch „Pyrolyse“ genannt. Dabei verschwindet alles was nicht Kohlenstoff ist.

Das Verkohlen ohne Sauerstoff ist ganz entscheidend, da nur so die maximale Menge Kohlenstoff übrig bleibt. Mit Sauerstoff wäre es vergleichbar mit einem Lagerfeuer, wo Asche mit einem minimalen Anteil an Kohlenstoff übrig bleibt.

2) Aktivieren: Die Aktivkohle in deinem Beneva Black Water wird mit dem Gasverfahren aktiviert. Dabei nimmt man das verkohlte Material und setzt dieses einem bis zu 1000° heissen Gasstrom aus Wasserdampf, Kohlendioxid oder Luft aus. Die Kohle verbrennt dabei partiell und es entsteht ein hochporöses und hochaktives Kohlenstoffgerüst. Dies ist besonders geeignet für das Aktivkohlewasser.

3) Pulverisieren: Die Aktivkohle wird dann pulverisiert und mit einer ausgeklügelten Rezeptur in dein Beneva Black Water gemischt.

Wofür wird Aktivkohle verwendet?

In der Beauty- und Gesundheitsindustrie werden Zahnpasta (Beneva Black Powder), Shampoo, Peelings oder Gesichtcremes aus Aktivkohle hergestellt. Alle nutzen die unglaublichen Fähigkeiten der Aktivkohle. Mittlerweile wird Aktivkohle auch als Farbstoff in der Lebensmittelindustrie genutzt. Erst kürzlich wurden die ersten schwarzen Croissants lanciert.

In der Lebensmittelindustrie wird die Aktivkohle als Farbstoff E153 gekennzeichnet. Spannenderweise wird Aktivkohle sowohl zum Färben, wie auch zum Entfärben von Lebensmitteln verwendet.

Im Food könnte eine neue Trendkategorie „Black-Food“ entstehen. Dabei werden sehr viele Lebensmittel mit Aktivkohle schwarz gemacht. Barfi.ch schreibt von den „Goth Lattes“. In den USA soll es bereits Pizza, Brot und andere Gebäcke aus Aktivkohle geben.

Eine richtig innovative Eisbar in Los Angelos und eine Schweizer Bloggerin (Verena Frei) haben sogar eine Glace aus Aktivkohle gezaubert. Die Food-Visionäre dieser Welt sehen durch die Anreicherung von Aktivkohle an alltägliche Lebensmittel wie Pasta, Pizza oder Brot einen der grössten Food-Trends der kommenden Jahre. Und jetzt mit dem Kohle-Eis gibts sogar etwas süsses in schwarz. Hier findet Ihr die Eisbar „Little Damage“ auf Instagram.

Auch der Tagesanzeiger schreibt über den neuen Trend „Black is the new black“. Wir werden sehen, ob der Aktivkohle-Trend auch in der Schweizer-Food-Szene ankommt. Wir von Beneva werden Aufjedenfall alles geben.

Die Klassifizierung der Aktivkohle

Aktivkohle kann insbesondere auf Basis des Verhaltens (Adsorptionsverhalten), der Oberflächeneigenschaften, der Grösse, der Anwendungsfelder und der Herstellungsverfahren klassifiziert werden. Im Folgenden sind die wichtigsten Klassifizierungen beschrieben.

Aktivkohlepulver (R1, PAC): Das Aktivkohlepulver mit der Klassifizierung (R1) ist typischerweise ein Pulver mit einer Korngrösse von unter einem Millimeter und einem durchschnittlichen Durchmesser von 0,15 – 0,25mm. So hat die Klassifikation R1 ein entsprechend grosses Flächen-Volumen-Verhältnis mit einem kleinen Diffusionsabstand.

Die exakte Definition von Aktivkohle (R1) ist, dass die Körner bei einem Maschensieb mit (0,297mm) zurückbehalten werden. PAC-Aktivkohle ist noch etwas feiner und wird definiert, dass die Körner mit einem Maschensieb von (0,177mm) zurückbehalten werden.

Granulare Aktivkohle (GAC): Die Korngrösse der granularen Aktivkohle ist verglichen mit dem R1 & PAC- Pulver etwas grösser. Zudem hat die granulare Aktivkohle eine etwas kleiner Oberfläche. Somit ist auch die Adsorptionsfähigkeit etwas geringer. Typischerweise wird diese Kohle für die Adsorption von Gasen und Dämpfen genutzt. GAC wird aber auch für Wasserbehandlungen und Geruchsneutralisierungen verwendet.

Extrudierte Aktivkohle (EAC): Extrudierte Aktivkohle kombiniert das Pulver mit einem Bindemittel. Diese werden dann in einer zylindrischen Form mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 0,8 – 1,3mm gepresst. EAC wird meistens für Gasreinigungen verwendet. Starke Charakteristika sind der entsprechend hohe Druckabfall in Kombination mit der mechanischen Festigkeit.

Perlenförmige Aktivkohle (BAC): BAC Aktivkohle entsteht aus Petrolpechfasern und hat eine durchschnittliche Korngrösse von 0,35 – 0,8mm. Ähnlich wie EAC ist BAC bekannt für den hohen Druckabfall. Wegen der kleineren Korngrösse ist BAC jedoch beliebter für Wasserfiltrationen als EAC.

Imprägnierte Aktivkohle: Poröse Aktivkohle enthält viele nicht-organische Stoffe wie Jod, Silber, Kation. Dadurch wird imprägnierte Aktivkohle oft zur Bekämpfung von Luftverschmutzungen eingesetzt. Insbesondere in Museen oder Gallerien. Wegen der Antimikrobiellen und Antiseptischen Eigenschaften wird diese Aktivkohle als Adsorbent für Wasser genutzt. Ebenso wird sie als Adsorbent für Sulfide und Merkaptan verwendet.

Beschichtete Aktivkohle: Um beschichtete Aktivkohle zu erhalten wird poröse Aktivkohle mit einer umweltverträglichen Beschichtung behandelt. So wird ein feiner Mantel erzeugt, ohne dass die Poren geblockt werden. Diese Aktivkohle wird meistens für Hämoperfusion im Arzneimittelbereich verwendet. Typischerweise wird es für Blutreinigungen verwendet. Dabei dient diese Aktivkohle wieder als Adsorbent um Toxine zu adsorbieren.

Was sind die chemischen Eigenschaften von Aktivkohle?

Jodzahl: Aktivkohle adsorbiert meistens eher kleinere Moleküle. Die Jodzahl ist der entscheidende Parameter für die Adsorptionsleistung einer Aktivkohle. Dabei wird die Aktivierung der Aktivkohle gemessen. Oft wird die Adsorptionsleistung in mg/g angegeben. Dies ist das Standardverfahren für flüssige Anwendungsbereiche.

Die Jodzahl ist definiert als die Anzahl Milligram Jod die von einem Gramm Aktivkohle adsorbiert wird. Typischerweise haben Wasserbehandlungen eine Jodzahl von 600 – 1100. Dieser Parameter wird auch verwendet, um die Ausschöpfung von Aktivkohle zu messen. Dies kann aber nur empfohlen werden, wenn der Adsorbat frei von chemischen Interaktionen ist und die Korrelation zwischen der Jodzahl und dem Ausschöpfungsgrad für das gewünschte Anwendungsfeld bewiesen ist.

Melassezahl: Andere Aktivkohletypen sind effizienter um grössere Moleküle zu adsorbieren. Die Melassezahl zeigt die Effizienz der Adsorption von grösseren Molekülen an. Eine hohe Melassezahl entspricht einer hohen Adsorption von grösseren Molekülen.

Gerbstoff: Gerbstoffe sind eine Mischung aus grossen und mittleren Molekülen. Aktivkohle in Kombination mit Makro- und Mesoporen adsorbieren Gerbstoffe. Die Leistungsfähigkeit der Adsorption von Gerbstoffen wird mit Teile pro Million (parts per million) gemessen. Die aufgezeichneten Werte bewegen sich zwischen 200 ppm – 362 ppm.

Entchlorung / Dechlorierung: Aktivkohle kann auch zur Dechlorierung beitragen. Dabei gilt die Halbwertszeit für Dechlorierung als entscheidende Messzahl. Diese misst die Effizienz von Aktivkohle Chlor zu entfernen.

Schüttdichte: Die Schüttdichte von Aktivkohle liegt typischerweise zwischen 2000 und 2100 kg/m3. Ein grosser Teil der Aktivkohle besteht aus hohlem Luftraum zwischen den Partikeln. Desshalb liegt die wirkliche oder ersichtliche Dichte auch tiefer und zwar zwischen 400 bis 500 kg/m3. Grundsätzlich kann gesagt werden, dass je höher die Schüttdichte ist, desto höher ist auch die Aktivierung und die Qualität der Aktivkohle.

Abriebzahl: Die Abriebzahl misst die Widerstandsfähigkeit der Aktivkohle gegen Abnutzung. Hier gibt es grosse Unterschiede zwischen verschiedenen Aktivkohletypen. Massgeblich wird die Abriebzahl vom ursprünglichen Rohmaterial und der Aktivierung beeinflusst.

Korngrössenverteilung: Je feiner die Partikel sind, desto besser ist der Zugang auf die Oberfläche und desto schneller wird adsorbiert. Eine gute Evaluation der Korngrösse, kann zu signifikant besseren Resultaten der Adsorptionsleistung führen. Für eine Adsorption von Mineralien wie Gold sollte die Partikelgrösse zwischen 1,4 und 3,35 mm liegen. Partikel unter 1 mm würden für den Auswaschprozess nicht mehr genügen. Bei diesem Prozess werden die Mineralien von der Aktivkohle abgetragen.

Wie lange soll ich Aktivkohle einsetzen?

Diese Frage kriegen wir oft gestellt. Alle Produkte der Beneva-Black-Serie sind für den täglichen Gebrauch bestens geeignet. Wenn du hochdosierte Aktivkohle aus der Apotheke zu dir nimmst, solltest du in jedem Fall deinen Hausarzt / Apotheker um Rat fragen.

Wie oft darf man Aktivkohle für weisse Zähne benutzen?

Das Aktivkohle-Pulver für weisse Zähne kannst du täglich benutzen. Es gibt keine zeitliche Beschränkung. Du kannst aufhören, wenn du wieder gelbe Zähne haben willst :).