神奇的活性炭

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防毒面具诞生记
  第一次世界大战(1915年)期间,在欧洲战场上,德国军队与英法联军势均力敌、在阵地上僵持不下。这时,德军使用了一种有毒气体——氯气作为武器(氯气是一种黄绿色的气体,有剧烈窒息性),该气体顺着风向吹向英法联军,给英法联军造成很大的伤亡。这也是世界上首次使用毒气作为生化武器投入战场。
  
  此时,欧洲各国科学家绞尽脑汁地研制应对该化学武器的方法。他们通过观察发现,在战争中有大量的动物死于氯气,而唯独野猪奇迹般地存活了。经过多次的实验,科学家发现一种现象,当施放氯气时,小猪就会用鼻子拱地,使其土质松软,并把鼻子和嘴巴深深地插进泥土中,而且土质越松软过滤氯气的效果越好。因此,科学家利用此原理研制出了猪鼻子造型的内置活性炭防毒面具。
  至今,人们仍在使用防毒面具,只是随着科技的发展,防毒面具的造型和性能更加完美、滤毒罐内的材料选择变多,过滤效果更好。但是,防毒面具必不可少的过滤器材料仍为活性炭。
  活性炭显“神功”

活性炭

  活性炭除了上面我们提到的被应用于防毒面具上,它在我们的生活中又发挥着哪些作用呢?
  活性炭能有效地吸收水中含有的各种有机物、色素、异味等,加入银离子的活性炭(碳毡、碳布)能有效地防止细菌在活性炭层里繁殖和生长,从而保证活性炭层不会成为细菌生长的温床,同时也提高活性炭过滤和吸收杂质的能力。在污水处理厂、对海洋上油污泄漏的处理等,均可见到活性炭的身影。
  一个成年人每天要呼吸约2万次,吸入大约1万升的空气,重量约13.6千克,因此空气是否清洁对人体健康十分重要。雾霾天气时,市场上频繁宣传各种空气净化器等,其品种繁多,造型各异,价格不等,其实,说白了空气净化器的核心部件都离不开活性炭。
  以某净化类产品为例,其净化模式分为3个阶段:一是催化剂过滤,过滤表面涂覆二氧化钛和银的混合物,能有效地杀死细菌、病毒、霉菌,也能分解氨气、尼古丁和其他有毒气体,也能去除灰尘、浮皮、动物毛、纤维、臭味等,提高高效空气过滤器(HEPA)的使用寿命。二是HEPA过滤,它可以除去0.3μm以上的微尘,效果达99.97%。三是过滤有机化合物,这种过滤是涂覆活性炭的脱臭过滤器,可吸附烟灰、挥发性有机物、氨、甲醛等物质。
  活性炭可吸附装饰性材料散发的甲醛、氨、苯、甲苯、挥发性有机化合物等气体,又可防蛀、防霉,也可用于鱼缸中的净水、去氯、消毒等;也可去除室内异味,如办公室、空调间、影剧院,和一些木、竹家具的异味等。

污水处理中对活性炭的使用也较多

  新型活性炭展魅力
  药用活性炭。它是一种新型活性炭,主要用于制药过程中溶液的脱色和吸附溶液中的杂质、小分子和重金属,是去除热源最常用的手段。
  球状活性炭。球形活性炭的微孔的孔隙容积一般为0.25~0.9mL/g,其比表面积为500~2000m2/g。球形活性炭与多孔聚胺酯泡沫的复合结构可作为化学过滤器,用于吸附气体中的小分子杂质。其优点是高效过滤、自身粉尘释放量低。此过滤器是高效洁净空气的首选。
  活性炭在各学科领域中的广泛应用远远超过我们的想象,也许在不久的将来,还会研究出活性炭的更多应用,神奇的的活性炭也许在将来会更加神奇。
  (责任编辑/房宁)
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  生活中常用的防毒面具—54型防毒面具
  54型防毒面具是我们常用的的防毒面具之一,它的滤毒罐一般可以装进挎包,并通过橡皮管连接面罩。54型防毒面具具有滤毒罐使用寿命长、更换方便的特点。
  从安全卫生的角度来讲,从事煤炭、化工、有毒有害作业的从业人员,必须配备防毒面具,做到会使用、会保养防毒面具,并在紧急情况下能够立即投入使用防毒面具,如2003年爆发SARS病毒时,人们广泛使用了活性炭口罩。2015年天津港仓库化工原料爆炸,有毒有害气体笼罩在空气中,许多救援人员及时佩戴防毒面具,避免了伤亡。
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  什么是活性炭?
  活性炭是一种含炭材料制成的,外观呈黑色,内部是多孔隙结构,有发达的表面积。每克炭的总面积可达500~1000平方米,是一种常见的吸附剂、催化剂和载化剂载体。是一种国际公认的高吸附材料。
神奇的活性炭

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