活性炭制品已进入我们生活的方方面面, 如新装修过的房子、冰箱内等, 但是大家知道活性炭为什么有如此神奇的效果吗?活性炭在我们生活中到底有哪些应用呢?
防毒面具诞生记
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防毒面具
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 。
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 。
活性炭显“神功”
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显微镜下的活性炭
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 。
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?
净化水质
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 。
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活性炭
净化空气
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 。
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