Как действует активированный уголь

Дата создания: 2015/02/16

Aктивированный уголь – чёрный порошок (или гранулы угля) содержит до 97% углерода и характеризуется развитой пористой структурой. Его получают из ископаемых или древесных углей удалением смолистых веществ и созданием разветвлённой сети пор. Для этого уголь при t 850-950о С активируют парами воды и углекислым газом. Такая обработка значительно увеличивает количество и поверхность микроскопических каналов и пор, пронизывающих уголь. Благодаря своей развитой поверхности активированный уголь очень хорошо поглощает (адсорбирует) многие вещества.

В «Школьной энциклопедии «Химия» издательства «Большая Российская Энциклопедия» я прочитал, что исследователям ещё в конце 18 века было известно, что поверхности твёрдых тел способны удерживать газы, пары, и растворённые вещества. Название «адсорбция» для процесса поглощения жидких или газообразных веществ поверхностным слоем твёрдого тела или жидкости происходит от латинских слов аd – на и sоrbео – поглощаю и означает «поглощаю поверхностью».

Вещество, на поверхности которого происходит адсорбция, называют адсорбентом. Адсорбенты – тела с развитой поверхностью, которая хорошо поглощает вещества из растворов, окружающих адсорбент.

Адсорбционные свойства адсорбента зависят от химического состава и физического состояния поверхности, от характера пористости и удельной поверхности (поверхности, приходящейся на 1г вещества).

Адсорбция растворённых веществ углем была открыта в 18 в. русским ученым Т.Е. Ловицем, применившим уголь для очистки винного спирта.

Где применяют активированный уголь

Свойства активированного угля известно давно. Из «Энциклопедии для детей «Химия. Аванта+» я узнал, что ещё в 1915 г. Русский химик Н. Д. Зелинский предложил использовать его в качестве основного поглотителя химических отравляющих веществ. Активированный уголь стал важнейшей составной частью противогаза, спасшего жизнь многим тысячам солдат во время Первой мировой войны. Противогазы и в мирное время незаменимы в качестве средств защиты дыхательных путей при тушении пожаров, при ликвидации аварий на химических заводах, нефтепромыслах и пр.

В современной промышленности активированный уголь применяют:

• для улавливания и возвращения в производство паров органических растворителей,
• для очистки водных растворов (в том числе питьевой воды и сточных вод) от вредных примесей,
• при выработке сахара, именно благодаря активированному углю сахар имеет белый, а не жёлто-бурый цвет,
• в медицине активированный уголь используют для очистки крови и поглощения вредных веществ в желудке и кишечнике: всем знакомые чёрные таблетки – это активированный уголь, спрессованный для удобства применения с крахмалом и сахаром.