Активированный уголь
Активированный уголь (также называемый активным углем, активированным углем или активированным углем) — это форма угля, которая была обработана так, чтобы сделать его чрезвычайно пористым и, таким образом, иметь очень большую площадь поверхности, доступную для адсорбции и химических реакций. Обычно его получают из угля, древесины, твердой скорлупы фруктов, косточек фруктов.
Активированный уголь ценен для различных применений. Примеры включают очистку газов, очистку воды, добычу металлов, извлечение золота, медицину, очистку сточных вод, воздушные фильтры в противогазах и фильтрующих масках, а также фильтры сжатого воздуха. Кроме того, активированный уголь полезен для дезодорации закрытых помещений, таких как холодильники и склады. Достаточная активация для полезных применений может быть обеспечена исключительно за счет большой площади поверхности, хотя дальнейшая химическая обработка часто повышает адсорбционную способность материала.
Приложения
Активированный уголь используется в очистке газов, очистке золота, извлечении металлов, очистке воды, медицине, очистке сточных вод, воздушных фильтрах в противогазах и фильтрующих масках, фильтрах сжатого воздуха и во многих других областях.
Одним из основных промышленных применений является использование активированного угля в области отделки металлов. Он очень широко применяется для очистки гальванических растворов. Например, это основной метод очистки для удаления органических примесей из растворов блестящего никелирования. В растворы для нанесения покрытий добавляются различные органические химические вещества для улучшения качества покрытия и улучшения таких свойств, как яркость, гладкость и пластичность. За счет прохождения постоянного тока и электролитических реакций анодного окисления и катодного восстановления органические добавки образуют в растворе нежелательные продукты распада. Их чрезмерное накопление может отрицательно сказаться на качестве покрытия и физических свойствах наплавленного металла. Обработка активированным углем удаляет такие загрязнения и восстанавливает характеристики покрытия до желаемого уровня.
Экологические приложения
Адсорбция углерода имеет множество применений для удаления загрязняющих веществ из воздуха или водных потоков как в полевых, так и в промышленных процессах, таких как:
- Очистка разливов
- Восстановление грунтовых вод
- Фильтрация питьевой воды
- Очистка воздуха
- Летучие органические соединения улавливаются при покраске, химической чистке, раздаче бензина и других процессах.
Медицинские применения
Активированный уголь используется для лечения отравлений и передозировок после перорального приема.
Считается, что он связывает яд и предотвращает его всасывание в желудочно-кишечном тракте. В случае подозрения на отравление медицинский персонал вводит активированный уголь либо на месте происшествия, либо в отделении неотложной помощи больницы. Дозировка обычно эмпирическая и составляет 1 грамм/кг массы тела, обычно вводится только один раз. В зависимости от принимаемого препарата его можно давать более одного раза. В редких случаях активированный уголь используется в отделениях интенсивной терапии для фильтрации вредных лекарств из кровотока отравленных пациентов. Активированный уголь стал методом выбора при многих отравлениях, а другие методы обеззараживания, такие как рвота, вызванная ипекакуаной, или желудочные насосы, теперь используются редко.
Хотя активированный уголь полезен при остром отравлении, было показано, что он не эффективен при долговременном накоплении токсинов, например, при использовании токсичных гербицидов.
Механизмы действия:
- Связывание токсина для предотвращения всасывания в желудке и кишечнике. Связывание является обратимым, поэтому можно также добавить слабительное средство, такое как сорбит.
- Он прерывает энтерогепатическую циркуляцию некоторых лекарств/токсинов и их метаболитов.
- Позволяет определенным лекарствам/токсинам выводиться из крови и связываться с углем в кишечнике — своего рода «кишечный диализ».
Неправильное введение (например, в легкие) приводит к легочной аспирации, которая иногда может быть фатальной, если не начать немедленное лечение. Использование активированного угля противопоказано, если в организм попала кислота, щелочь или нефтепродукт.
Для догоспитального применения он поставляется в пластиковых тюбиках или бутылочках, обычно по 12,5 или 25 граммов, предварительно смешанных с водой. Торговые названия включают InstaChar, SuperChar, Actidose и Liqui-Char, но обычно его называют просто активированным углем.
Как препарат, отпускаемый без рецепта, его часто используют для лечения легкой диареи.
Очистка газа
Фильтры с активированным углем обычно используются при очистке сжатого воздуха и газов для удаления из воздуха паров масла, запахов и других углеводородов. В наиболее распространенных конструкциях используется принцип одноступенчатой или двухступенчатой фильтрации, при котором активированный уголь встроен в фильтрующий материал. Активированный уголь также используется в основных системах жизнеобеспечения скафандров.
Очистка дистиллированных алкогольных напитков
Фильтры с активированным углем можно использовать для фильтрации водки и виски от органических примесей. Поскольку активированный уголь плохо связывается со спиртами, процентное содержание этанола существенно не меняется, но уголь связывает и удаляет многие органические примеси, которые могут повлиять на цвет, вкус и запах.
Очистка ртути из дымового газа
Активированный уголь, часто пропитанный йодом или серой, широко используется для улавливания выбросов ртути от угольных электростанций, медицинских мусоросжигательных заводов и природного газа на устье скважин. Этот углерод является специальным продуктом, но его часто не перерабатывают.
Активированный уголь, содержащий ртуть, представляет собой проблему утилизации. Если активированный уголь содержит менее 260 частей на миллион (ppm) ртути, федеральные правила разрешают его стабилизировать (например, залить в бетон) для захоронения. Однако отходы, содержащие более 260 частей на миллион, относятся к подкатегории «с высоким содержанием ртути» и запрещены к захоронению (Правило о запрете на использование земель). Этот материал в настоящее время накапливается на складах и в глубоких заброшенных шахтах примерно со скоростью 1000 тонн в год.
