Porowate materiały 
węglowe 

Porowate materiały węglowe - 

unikatowa kategoria 

 materiałów nanoporowatych, obejmująca:

•  

węgle aktywne (pyłowe, włókniste, ziarnowe, 

formowane)

•  węgle o właściwościach sitowo-molekularnych (ziarna 
lub
   membrany)

•  nanostruktury węglowe: nanorurki, nanowłókna, 
templaty
   węglowe, pochodne karbidków

•  aerożele węglowe

Węgle aktywne - grupa materiałów węglowych o silnie 
rozwiniętej powierzchni wewnętrznej i porowatości, a 
dzięki temu dużej zdolności do adsorpcji związków 
chemicznej z gazów i cieczy.

What is 

activated carbon ?

 

„porosity (space) enclosed by carbon atoms”
„assemblies of defective graphene layers”

     

H.Marsh, F.Rodriguez-Reinoso, Activated Carbon, 

Elsevier, 2006

Źródła różnorodności węgli aktywnych:
 Różnorodność surowców – cechy wyjściowego 

polimerycznego lub makromolekularnego systemu 
mogą być do pewnego stopnia zachowane w węglu 
aktywnym 

 Wstępna obróbka prekursora organicznego
 Czynnik aktywujący i zmienne procesowe

   aktywacja fizyczna – para wodna, CO

2

, O

2

, 

   aktywacja chemiczna - H

3

PO

4

, ZnCl

2

, KOH, NaOH, 

Na

2

CO

3

 Obróbka po aktywacji – impregnacja, wygrzewanie, 

utlenianie, redukcja, amonizacja.

 

 

Zastosowanie porowatych materiałów 

węglowych:

 

adsorpcja zanieczyszczeń z wody i powietrza 

 rozdział mieszanin gazowych (N

2

/O

2

, CO

2

/N

2

, 

CH

4

/CO

2

)

 

 magazynowanie gazów (CH

4

, H

2 

)

 katalizatory i nośniki katalizatorów
 kondensatory elektrochemiczne - EDLC

Cechy porowatych materiałów 
węglowych

 

 nanoporowata natura
 dający się kontrolować rozkład wymiarów 
porów
 szeroki zakres rozwinięcia porowatości
 z natury hydrofobowa ale chemicznie 
    heterogeniczna powierzchnia 
 możliwość modyfikacji chemii powierzchni
 przewodnictwo elektryczne 
 polaryzowalność

(M.Inagaki, New 
Carbons, Elsevier, 
Amsterdam 2000)

Cechy porowatych 
materiałów węglowych

 

 

 nanoporowata natura

Ultramikropory  < 0,7 nm
Mikropory           < 2 nm
Mezopory            2-50 nm
Makropory          > 50 nm

 dający się kontrolować rozkład wymiarów porów
 szeroki zakres porowatości
 z natury hydrofobowa ale chemicznie heterogeniczna 
    powierzchnia 
 możliwość modyfikacji chemii powierzchni
 polaryzowalność
 przewodnictwo elektryczne 

(

L.R.Radovic, F.Rodriguez-Reinoso, 

Chem. Phys. Carbon, v.25, p.243, 
NY 1997)

Otrzymywanie węgli 

aktywnych

Aktywacja fizyczna (fizykochemiczna, termiczna) 
Aktywacja chemiczna

Surowi

ec

Karboniz
at

Węgiel 
aktywny

Selektywn
e

zgazowani

e

Para wodna,

Ditlenek 

węgla

Węgiel 
aktywny

Karbonizac
ja

Impregnacja 

H

3

PO

4

, 

ZnCl

2

, 

Obróbka termiczna, 
przemywanie

Węgiel 
aktywny

Obróbka termiczna, 
przemywanie

Mieszanie z KOH, 
NaOH

Aktywacja fizyczna

Traktowanie odpowiedniego materiału węglowego 
(karbonizatu) gazami utleniającymi: parą wodną, CO

2

 

lub ich mieszaniną

(

R.Franklin, Proc.R.Soc. 

London 209,196,1951)

(

J.C.Bokros, Chem.Phys. Carbon,

 v.5, NY 1969)

Istota: selektywne zgazowanie dostępnego 
nieuporządkowanego materiału 
Wynik:  skrajnie zdefektowna struktura 
turbostratyczna

C=92-94%
H=~0,2%
N=0.3-
0.5%
S=0.02-
0.9%
O=5-6%

(

N.A. Seaton et al., 

Langmuir 13, 1015, 
1999)

(M.Inagaki, New Carbons, Elsevier, 
Amsterdam 2000)

Aktywacja fizyczna

Heterogeniczna reakcja – wpływ wymiarów i kształtu ziaren.
W miarę postępu reakcji – stopniowa zmiana objętości  
porów i powierzchni właściwej, poszerzanie porów.
Typowy prekursor - 50% wypału - powierzchnia S

BET

  = 900 – 

1200 m

2

 /g

C + H

2

O = CO + H

2  

+ 117 

kJ/mol 

C + CO

2

 = 2 CO       + 159 

kJ/mol

Względna szybkość reakcji 
zgazowania grafitu (0,1 atm, 
800

o

C)

C + O

2

   CO

2

105

C + H

2

O  CO + H

2

    3

C + CO

2

    2CO

    1

Zależność szybkości 
reakcji zgazowania 
węgla od temperatury

Wpływ szybkości reakcji 
na koncentrację czynnika 
zgazowującego w 
materiale

  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Możliwości kształtowania struktury porowatej 
węgli aktywnych
Aktywacja fizyczna (gazowa) – H

2

O, CO

2

• 

Surowce – produkty karbonizacji substancji organicznych 

o 
  charakterze polimerycznym i makromolekularnym 
(drewno, torf, 
  węgiel brunatny, węgiel kamienny, łupiny orzechów 
kokosowych, 
  pestki oliwek, żywice fenolowe etc.)
• Zasada aktywacji fizycznej – selektywne zgazowanie 
atomów 
  węgla w strukturze materiału węglowego. 
• W produkcie karbonizacji zostają zachowane 
charakterystyczne 
  cechy wyjściowej substancji organicznej, które mają wpływ 
na
  rozwój porowatości podczas aktywacji. 
• Aktywacja CO

2

 prowadzi do nieco bardziej 

mikroporowatego
  materiału niż stosowanie pary wodnej 
• Istotny wpływ na porowatość może mieć substancja 
mineralna, jej
  zawartość, skład chemiczny, rozproszenie. Silny 
katalityczny efekt
  m.in. potasu, sodu, wapnia, żelaza.

Wpływ czynnika aktywującego (para wodna 

i CO

2

) na strukturę porów (aktywacja 

pestek z oliwek)

0

100

200

300

400

500

600

700

0

20

40

60

80

burn-off, wt.%

V

S

T

P

, c

m

3

/g

carbon dioxide
steam

mezopor
y

Katalityczna aktywacja

 

–

 

kinetyka i 

rozwijanie struktury mezoporowatej węgla 

aktywnego

Modyfikacja węgla 
bitumicznego 

• wyjściowy (, ) 

• utleniony HNO

3  

(, ) 

• utleniony i dotowany Ca (, 

)

• utleniony i dotowany Ca i Fe 
(, )

 

II. Aktywacja chemiczna – kwas fosforowy

 Surowiec – substancje lignino-celulozowe, torf, węgiel 
brunatny.
 Zasada procesu – impregnacja surowca H

3

PO

4

 w ~200

o

C,

  a następnie karbonizacja/aktywacja w 400-500

o

C. 

Możliwość 
  otrzymania węgli aktywnych o bardzo wysokiej objętości 
porów z
  udziałem mezoporów przekraczającym 50%.
 Czynniki wpływające na rozwój porowatości produktu 
aktywacji:   - warunki procesu, mniejszy wpływ natury 
surowca wyjściowego:

- stężenie H

3

PO

4

  - 10-50%

- czas i temperatura impregnacji (dehydratacja surowca)
- temperatura i czas aktywacji (10-60 min)
- atmosfera podczas aktywacji (N

2

 lub N

2

 + H

2

O)

 W zależności od warunków procesu i surowca parametry 
struktury porowatej zmieniają się w bardzo szerokim 
zakresie:

S

BET

-

880 – 2500 m

2

/g

V

T

-

0,35 – 2,0 cm

3

/g

 v

mikro

-

0,33 – 0,94 cm

3

/g

V

mezo

/V

T

-

0,2 – 0,6

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

II. Aktywacja chemiczna – KOH (NaOH, K

2

CO

3

)

• Surowiec – duża różnorodność - substancje lignino-
celulozowe,
  węgiel brunatny i kamienny, produkty karbonizacji różnych
  substancji organicznych, w tym koksy naftowe i pakowe.
• Zasada procesu: mieszanie surowca organicznego lub 
węglowego
  ze stałym KOH i obróbka termiczna w temperaturze 700 - 
800

o

C. 

  Mikroporowate węgle aktywne, ekstremalnie wysokie 
powierzchnie
  właściwych (S

BET

 > 3000 m

2

/g) przy ubytku masy 20-30%. 

• Czynniki wpływające na rozwój porowatości:
   - Natura i stopień karbonizacji surowca

- Stosunek KOH/surowiec (2:1 – 5:1)

   - 

Temperatura aktywacji, między 600 a 900

o

C, 

W zależności od rodzaju surowca i warunków procesu parametry
   struktury porowatej mogą się zmieniać w bardzo szerokim 
zakresie:

S

BET

-

1000 – 3300 m2/g

V

T

-

0,35 – 1,9 cm3/g

V

mikro

-

0,35 – 1,3 cm3/g

V

mezo 

/ V

T

-

0,05 – 0,40

     

Aktywacja parą wodną

    V

T           

S

BET      

V

DR

/V

T         

L

0

   cm

3

/g       m

2

/g                         

nm

Aktywacja KOH      

   V

T           

S

BET       

V

DR

/V

T      

L

0           

   cm

3

/g       m

2

/g                          

nm

PAN
CTP/PAN 1:1
CTP/PAN 3:1

  0.32      807      0.94      

1.15 
  0.35      832      0.89      

1.15
  0.34      747      0.82      

1.19

  1.91     3350      0.52      

1.63 
  1.60     2790      0.53      

1.46
  1.38     2850      0.63      

1.41

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

 

 

V

ol

um

e 

of

 N 2 

(

cm

3 /

g 

S

T

P

)

p/p0

 PAN - S
 CTP /P AN 1:1 - S
 CTP /P AN 3:1 - S
 PAN - K
 CTP /P AN 1:1 - K
 CTP /P AN 3:1 - K

Przykładowa charakterystyka porowatości
na podstawie izoterm adsorpcji N

2

 w 77K

• 

Powierzchnia właściwa  -

S

BET

(1000-1500 m

2

/g)

• Całkowita objętość porów 

-

V

T

(0,4 -1,2 

cm

3

/g)

• Objętość mikroporów 

-

V

DR

 (z równania 

Dubinina-Raduszkiewicza)

• Średni wymiar mikroporów -

L

0

 ( z równania Stoeckliego)

• Rozkład wymiarów porów z równania Kelvina
• Dystrybucja wymiarów mikroporów metodą DFT 

XIX w.
Produkcja na świecie
1997  - 650 000 t/rok
2005  - 840 000 t/rok
Azja – 45-50%, Ameryka – 35-40%, Europa – 15-

20%   

Najwięksi producenci węgli aktywnych na 

świecie

Norit 

125 000 t/rok (55-60% 

pyłowych)                                       

Calgon Carbon 

97 000 t/rok (głównie 

granulowane)

Produkcja w Polsce

2 400 - 2 800 t/rok; Gryfskand (Hajnówka), Carbon 

(Racibórz)

Konsumpcja na świecie
Japonia   

2,5 kg na głowę ludności

USA

2,0 kg na głowę ludności

Europa

1,2 kg na głowę ludności

Węgle aktywne

   substancje naturalne lub syntetyczne o 
budowie polimerycznej lub makromolekularnej, 
które podczas obróbki termicznej tworzą stałą 
pozostałość

 

Surowiec

Udział,  %

 Drewno
 Węgiel kamienny
 Węgiel brunatny

 Łupiny orzechów kokosowych
 Torf
 Inne

 Razem

35
28
14

10
10

3

100

Surowce wyjściowe do produkcji węgli 

aktywnych

Węgle aktywne

Węgle aktywne: 

pyłowe

-

ok. 55 % 

produkcji

ziarniste (kawałkowe)

-

ok. 35 % 

produkcji

formowane (pastylki, wypraski)- ok. 10 % produkcji
aktywowane włókna i włókniny węglowe

Ziarniste węgle aktywne – z twardego drewna, lub 

łupin orzechów, pestek oliwek etc.

Z innych surowców – produkcja węgli aktywnych 

pyłowych i formowanych

MW-9

Materiał 

wyjściowy

Rozdrabnian

ie

Mieszanie

Lepiszcz

e

Reformułowa

nie

Karbonizacja

Kruszenie/rozdrabnia

nie

Aktywacja

Klasyfikacja

Węgiel 
aktywny

Przemywanie i 
impregnacja

Węgiel aktywny

Odmineralizowany i 

impregnowany

Schemat procesu 
termicznego 
otrzymywania węgli 
aktywnych

600-850

o

C

600-850

o

C

czynnik aktywujący  H

2

O,  

CO

2

Aktywacja fizyczna

Model mikrostruktury 
węgla aktywnego

 

H.F. Stoeckli, Carbon 28, 1,1990

Powierzchnia właściwa 900-1200 m

2

/g 

Objętość porów 

0,3–0,6   g/cm

3 

MW-9

MW-9

MW-9

Schemat procesu 
chemicznej aktywacji 
kwasem fosforowym

Surowiec
materiały lignocelulozowe –drewno, 
łupiny orzechów, pestki owoców itp.

Karbonizacja, 400-500

o

C, 20-

30min

Materiał 

wyjściowy

Rozdrabniani

e

Mieszanie z 

H

3

PO

4

Pastylkowani

e

Obróbka termiczna, 

200

o

C, 1h

Przemywanie

Suszenie 

węgla

Klasyfikacja

Węgiel aktywny

H

3

PO

4

H

2

O

 

Zastosowanie porowatych materiałów 

węglowych

Adsorpcja z fazy ciekłej, głównie z wody

 Uzdatnianie wody pitnej (smak, barwa, zapach) i 
gruntowej

• naturalne substancje organiczne (NOM) oraz mineralne (As, Cd)

• syntetyczne związki organiczne (oleje, związki aromatyczne, 
fenole 
  i chlorofenole, CHCl

3

, CCl

4

, detergenty, pestycydy, barwniki, 

surfaktanty 
  oraz produkty ich rozkładu)

• 

uboczne produkty uzdatniania wody

 

(chloro- i bromometany)

 Oczyszczanie ścieków przemysłowych i komunalnych – 
    

przemysł koksowniczy, rafineryjny, chemiczny, papierniczy, 

chemiczny 
    (m.in. WWA, fenole), galwanizernie (Pt, Cr, Ni.), rozpuszczalniki 
z pralni 
    chemicznych, 

 Przemysł spożywczy – 

cukier, słodziki, miód, soki, syropy, 

    napoje alkoholowe i bezalkoholowe, oleje roślinne, drożdże, itp.

 Przemysł farmaceutyczny 

– oczyszczanie stosowanej wody 

    separacja antybiotyków, witamin, sterydów, procesy 
fermentacji,
    filtry do dializy, opatrunki na rany

Adsorpcja w fazie ciekłej

• Granulowane węgle aktywne – w procesach ciągłych, 
możliwa regeneracja.

• Pyłowe węgle aktywne – procesy okresowe.

Węgle aktywne o szerszych porach niż dla adsorpcji z 
gazów. Często produkowane w procesach aktywacji 
chemicznej drewna, łupin, torfu i węgla brunatnego.
Dwie grupy zastosowań: 

- usuwanie substancji powodujących nieprzyjemny zapach, 
kolor i smak płynów
- koncentracja lub odzyskiwanie substancji rozpuszczonych 
z roztworów

MW-9

MW-9

Oczyszczanie wody pitnej

Usuwanie naturalnych substancji organicznych 
nadających nieprzyjemny zapach i smak oraz ich 
chloropochodnych tworzących się w wyniku chlorowania 
wody. 
Początkowo dodawano w niewielkiej ilości (~ 5 mg/l) 
pyłowy węgiel aktywny w postaci zawiesiny. Obecnie 
najczęściej stosuje się granulowany węgiel aktywny w 
filtrach lub wymiennych wkładach – możliwość 
regeneracji lub reaktywacji. 
Skuteczne usuwanie  słabo rozpuszczalnych składników: 
trichlorometany, chlorofenole,  pestycydy, herbicydy, 
barwniki, detergenty, poliole, chlorowane 
rozpuszczalniki, związki aromatyczne, śladowe ilości 
metali). 
Pozostają w wodzie dobrze rozpuszczalne związki 
organiczne   i nieorganiczne np. azotany.

Oczyszczanie ścieków komunalnych i 

przemysłowych 

(przemysł rafineryjny, petrochemiczny, 

koksowniczy, spożywczy, produkcja gumy, 

barwników, nawozów sztucznych, papieru itp.)

Typowe systemy trójstopniowego oczyszczania:
I stopień – mechaniczno-chemiczne. Usuwanie zawiesin, 
nierozpuszczalnych olejów i pływających zanieczyszczeń.
II stopień – oczyszczanie biologiczne. Usuwa się związki 
organiczne rozpuszczone lub koloidalne typu protein, 
cukrów, skrobi, fenoli.
III stopień – adsorpcja. Usuwa się związki nieorganiczne, 
pozostałe związki organiczne. Biologiczne 
zapotrzebowanie tlenu jest redukowane do ok. 1 mg/l.
Granulowany węgiel aktywny jest wykorzystywany w III-im 
stopniu oczyszczania. Może być dodawany do procesu 
biologicznego, a także adsorpcja na węglu aktywnym 
może być jedyną metodą oczyszczania.

 

 

Zastosowanie porowatych materiałów 

węglowych

Adsorpcja z fazy gazowej 

 Oczyszczanie gazów wylotowych i procesowych  
    

(SO

2

, NO

x

 H

2

S, CO

2

, lotne związki organiczne – VOC, pary 

benzyny) 

 Oczyszczanie gazu naturalnego i gazu z biogazowni z H

2

S

 Rozdział mieszanin gazowych 
    

(CO

2

/CH

4

;

 

CMS O

2

/N

2

 

0,346/0,364 nm -PSA)

 Odzysk cennych surowców ze strumienia gazów 
poreakcyjnych
 Wyłapywanie par rtęci z gazów spalinowych
 Magazynowanie metanu i wodoru
 

Zastosowanie węgli aktywnych

 Adsorpcja w fazie gazowej

Wymagania: 
• Dobrze rozwinięta mikroporowatość (SBET 1000-2000 
m2/g) aby zapewnić dużą pojemność adsorpcyjną i 
selektywność dla gazów i par związków organicznych. 
• Duże wymiary i dobra wytrzymałość mechaniczna 
ziaren - węgle aktywne granulowane, w postaci włókien i 
tkanin. 
• Karbonizacja i aktywacja ziaren twardych surowców 
lub pastylek uformowanych z surowców pyłowych.

MW-9

Oczyszczanie gazów

• Usuwanie zanieczyszczeń występujących w niewielkich 
stężeniach lub jako końcowy etap wielostopniowego 
oczyszczania gazów:

- Usuwanie H

2

S z gazu ziemnego

- Usuwanie zanieczyszczeń śladowych i CO

2

 z biogazu 

- Usuwanie SO

2

 i NO

x

 z gazów spalinowych

• Rozdział mieszanin gazowych w celu wydzielenia 
cennych składników z gazów przemysłowych, odzyskiwanie 
rozpuszczalników, rozdział azotu od tlenu, CO

2

 i CH

4 

od 

azotu

• Adsorpcja par benzyny w instalacjach magazynowania i 
dystrybucji paliw płynnych

• Systemy klimatyzacji

• Usuwanie par rtęci z powietrza

• Filtry w papierosach

• Maski gazowe (impregnowane węgle aktywne)

• Adsorpcja radioaktywnych składników (jod, jodek metylu, 
krypton, ksenon) z systemu wentylacyjnego reaktorów 
nuklearnych

MW-9

MW-9

Odzyskiwanie rozpuszczalników

Adsorpcja na węglu aktywnym jest najważniejszą 
przemysłową metodą odzyskiwania rozpuszczalników ze 
strumieni powietrza  w procesach przemysłowych.

Zastosowanie: 

Przemysł petrochemiczny 
Produkcja farb i lakierów, farb drukarskich, gumy, włókien 
syntetycznych, papieru, klejów, rozpuszczalników.

Odzyskiwane związki: 

aceton, benzen, toluen, ksylen, etanol, eter etylowy, 
pentan, chlorek metylenu, tetrahydrofuran, 
chloropochodne węglowodorów.
Przykład: odzyskiwanie acetonu przy produkcji filmów z 
octanu

 

celulozy.  

 

Zastosowanie porowatych materiałów 

węglowych

 Kataliza heterogeniczna

• Nośniki katalizatorów, 

  konwersja CO parą wodną, reakcje uwodornienia w tym synteza 
Fischera-
  Tropscha; szczególnie interesujące dla metali szlachetnych Pt i 
Pd

 

• Procesy katalizowane przez porowate materiały węglowe

   

(przemysłowe otrzymywanie fosgenu COCl

2

; otrzymywanie 

innych
   chloropochodnych SO

2

Cl

2

, C

2

Cl

6

, C

6

H

5

CH

2

Cl; odwodornienie 

alkoholi;
   utlenianie SO

2

 do SO

3

 i NO do NO

2

,H

2

S do do S

2

)

Faza aktywna: pallad, platyna, żelazo, kobalt, nikiel, miedź, 
chrom, molibden, ich tlenki i siarczki
Zalety: możliwość pracy w środowisku kwaśnym i 
zasadowym, stabilna struktura, dobrze rozwinięta i dająca 
się regulować porowatość, przewodnictwo elektronowe, 
kontrolowana hydrofobowość, łatwość odzyskania 
katalizatora 
Wady: zanieczyszczenia nieorganiczne, niska wytrzymałość 
mechaniczna, mikroporowata tekstura.

 

Zastosowanie porowatych materiałów 

węglowych

• Kondensatory elektrochemiczne 

    

gromadzenie ładunku w podwójnej warstwie elektrycznej 

na
    powierzchni materiału – EDLC electric double layer 
capacitor

  

 

Odsalanie wody morskiej 

– CDI, capacitive 

deionization

 Hydrometalurgia 

- 

odzyskiwanie cennych 

pierwiastków 
     z ubogich rud – złoto, srebro; usuwanie zanieczyszczeń 
(Zn(II), 
     Cu(II), Fe(III)) z roztworów MnSO

4

 

 

MW-9

Charakterystyka handlowych węgli aktywnych

  

Symbol,  

producent

Surowiec, postać

metoda aktywacji

S

BET

m

2

/g

V

T

cm

3

/g

V

mikro

cm

3

/g

V

meso

/

V

T

F400, Chemviron

CWZ-22, 

Gryfskand
WD-ekstra, 

Gryfskand
NC58, PICA

NC86, PICA

Picazine, PICA

ULTRA CAT, Norit
AP48, Messier
Fe88, Messier 

Bugatti
MAXSORB, Kansai

Węgiel kamienny,

formowany, para 

wodna
Drewno, pył, para 

wodna
Węgiel kamienny

formowany, para 

wodna
Łupiny kokosa,

ziarnisty, para wodna
Łupiny kokosa,

ziarnisty, para wodna
Drewno sosnowe

formowany, H

3

PO

4

Torf, formowany, H

3

PO

4

Włókno wiskozowe, CO

2

Włókno wiskozowe, 

H

3

PO

4

Koks naftowy, KOH

1070

980

1130

1040

1680

1970

950

1020
1380

3100

0,53

0,49
0,47

0,54

0,94

1,37

0,70
0,54
0,79

1,78

0,40

0,36
0,33

0,49

0,65

0,65

0,36
0,51
0,67

1,54

0,25

0,26
0,31

0,09

0,30

0,53

0,48
0,06
0,15

0,14

Perspektywiczne dziedziny zastosowań 

porowatych materiałów węglowych w ochronie 

środowiska 

i magazynowaniu energii 

 odsalanie wody morskiej (CDI –capacitive 
deionization)
 adsorpcyjne magazynowanie gazów (gaz ziemny, 
wodór)
 elektrochemiczne magazynowanie energii 
elektrycznej
    (ogniwa litowo-jonowe, kondensatory 
elektrochemiczne)
 katalizatory i nośniki katalizatorów 
 wytwarzanie energii (capacitive mixing)