活性炭的吸附性
一阵滚滚的烟雾涌入了一间挤满了“囚犯”的地下室之后,囚犯们纷纷窒息而死,余烟未尽,又有一群头戴面具的士兵进入到地下室对他们的战果进行检查,上面介绍的这个场景就是二战时德国的纳粹用毒气大肆屠杀犹太人时惨不忍睹的一幕。但是后来怎么一队德寇进入余烟未尽的毒气室检查的时候却安然无恙呢?这就要归功于他们头上戴的模样奇特的面具。
这个面具是配备了一位“吸毒”专家——而使他们免受毒气之害的防毒面具。
说起防毒面具,还要说到一段它的历史。在一战时,人类把化学武器第一次搬上了战场。德、奥两国在对英法的一次战役中,战场上用到了毒气,这些化学毒气有沙林等多种类型。这次动用的毒气,使得英法联军士兵成批的死亡,伤病的增加,使战斗力严重削弱。为了抵抗毒气,英法联军统战部决定发明研制抵挡的“盾牌”。经过种种的努力,第一批防毒面具被大量地投入战场,有效地阻挡了德国的毒气进攻。
为什么防毒面具就能成为“吸毒”的专家呢?
因为防毒面具里面有一道“隔毒墙”——活性炭,它是真正的“吸毒”专家。它能把有毒的气体截住,只有氧气和其他无害的气体能够通过。这样,在毒气弥漫的环境下,人仍能进行正常的呼吸和工作,有力地保护了人的健康。所以在毒气存在的环境下,消防队员必须带上防毒面具以防中毒。
活性炭的制作是这样的,用木炭、硬果壳(或者用核桃壳)或鲁骨干馏。干馏就是在真空的条件下进行加热处理。经过干馏,木材中的纤维素、木炭素都变成炭;同时,水分和许多挥发性的物质都在不断的逸出,无数的孔隙便留在了炭中。要使那些难以挥发的物质不至于堵塞炭里的孔隙,还要把经过干馏制成的炭,在800℃~900℃的高温情况下进行处理,用来清除这些堵塞物。这样制的活性炭,具有质轻、疏松、多孔的特点,每克碳都有几百平方米的表面积,因此吸附气体的能力特别强。
防毒面具里的活性炭,用氧化银、氧化铬和氧化铜等物质的溶液浸泡过,具有催化剂的作用,能使毒剂与氧发生氧化反应而变成无毒的物质。
这就是戴着这个面具“吸毒”,但不会中毒的原因。
在日常,活性炭还能用来治病。如果你因为饮食过多或者受冷引起腹痛,甚至引起腹泻的时候,医生通常会给你服一些药用的炭(即活性炭)。药用的炭能把肠内的杂物吸附,减少杂物对肠粘膜的刺激,起到止痛、止泻的作用。如果给你服的是矽炭银——它的成分是白陶土、活性炭和氯化银,那么治病效果就更好了。因为活性炭对肠内杂物有吸附作用,白陶土对肠粘膜进行保护,氯化银有杀菌及收敛作用,三者相辅相成,相得益彰。
在制糖工厂,活性炭也扮演了一个重要的角色。不过,这里,它是脱色剂。颜色是暗黄色的,含蔗糖96%左右的粗糖,用活性炭脱色以及真空浓缩、结晶并分蜜等加工,就能制得白得耀眼的、含糖99.7%以上的精糖——高级的白糖了。
此外,还有一个值得一提的是,随着人类空间技术的发展,活性炭又在“九天揽月”的宇宙航行中找到了新的“职业”。当宇宙飞船在空间航行时,需要有一套单独的生态系统,其中空气是补充适量氧气后循环使用的:宇航员呼出的气体,必须用化学物质来吸收其中的二氧化碳,并用活性炭吸附,除去臭味及其他的物质,然后才能补充氧气,循环使用。
可见,活性炭具有四大本领:即防毒、除毒、脱色、去臭,是一位有高超本领的人类卫士。
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