Активоване вугілля

(Перенаправлено з Вугільний фільтр)

Активо́ване вугі́лля (лат. Carboneum activatum, англ. activated coal, нім. Aktivkohle) — пориста вуглецева речовина з високими адсорбційними властивостями та гідрофобністю. Містить величезну кількість пор і тому має дуже велику поверхню (1 г вугілля має поверхню 500—3000 м²[1][2][3], унаслідок чого має високу адсорбцію.

Активоване вугілля

Активоване вугілля отримують карбонізацією з органічних матеріалів: деревного вугілля, кам'яновугільного коксу, горіхової шкаралупи тощо.

Застосовується як адсорбент у засобах протигазового захисту, медицині, хімії, харчовій промисловості тощо, а також як носій каталізаторів у технологічних процесах, сорбент для концентрування мікродомішок в аналітичній хімії. В кулінарії активоване вугілля використовують як сурогат натурального барвника — чорнил каракатиці.

Хімічні властивості і модифікації

ред.

Звичайне активоване вугілля є активною сполукою, здатною до окиснення киснем повітря або кисневою плазмою[4][5][6][7][8][9][10][11], водяною парою[12][13][14], а також вуглекислим газом[8] чи озоном[15][16][17].

Окислення в рідкій фазі здійснюють низкою реагентів (HNO3, H2O2, KMnO4)[18][19][20]. За рахунок утворення багатьох основних і кислотних груп на поверхні окисленого вугілля його сорбційні та інші властивості можуть істотно відрізнятися від неокисленого[21].

Модифіковане азотом вугілля отримують або виходячи з азотовмісних природних речовин або полімерів[22][23], або обробкою вугілля азотовмісними реагентами[24][25][26]. Також вугілля здатне взаємодіяти з хлором[27][28], бромом[29] та фтором[30].

Важливе значення має сірковмісне вугілля, яке синтезують різними шляхами[31][32]. Останнім часом хімічні властивості вугілля пояснюються наявністю на його поверхні активного подвійного зв'язку[17][33][34].

Активоване вугілля БАУ-А являє собою зерна чорного кольору без механічних домішок. Вугілля БАУ-А має сильно розвинену загальну пористість, широкий діапазон розмірів пор і значну величину питомої поглинаючої поверхні (700-800 м2 в 1 г вугілля). Такі характеристики дають можливість використовувати вугілля БАУ-А для очищення рідких середовищ від широкого спектру домішок (від дрібних, сумірних з молекулами йоду до молекул жирів, мастил, нафтопродуктів, хлорорганічних сполук та ін.)[35]

У фармакології

ред.

Активоване вугілля (лікарський засіб)[en]

Вугілля активоване (лат. Carbo activatus) адсорбує на своїй поверхні алкалоїди, барвники, глікозиди, феноли, токсини і солі важких металів. У лужному середовищі адсорбна здатність вугілля підсилюється[36]. Форма випуску: порошок, таблетки.

Див. також

ред.

Примітки

ред.
  1. Chada N, Romanos J, Hilton R, Suppes G, Burress J, Pfeifer P (2012-03-01). "Activated carbon monoliths for methane storage". Bulletin of the American Physical Society. 57 (1): W33.012. Bibcode:2012APS..MARW33012C
  2. Soo Y, Chada N, Beckner M, Romanos J, Burress J, Pfeifer P (2013-03-20). "Adsorbed Methane Film Properties in Nanoporous Carbon Monoliths". Bulletin of the American Physical Society. 58 (1). M38.001. Bibcode:2013APS..MARM38001S.
  3. Dillon EC, Wilton JH, Barlow JC, Watson WA (1989-05-01). "Large surface area activated charcoal and the inhibition of aspirin absorption". Annals of Emergency Medicine. 18 (5): 547–552. doi:10.1016/S0196-0644(89)80841
  4. Gomez-Serrano V., Piriz-Almeida F., Duran-Valle C.J., Pastor-Villegas J. Formation of oxygen structures by air activation. A studu by FT-IR spectroscopy // Carbon. — 1999. -V.37. — P.1517-1528
  5. Machnikowski J., Kaczmarska H., Gerus-Piasecka I., Diez M.A., Alvarez R., Garcia R. Structural modification of coal-tar pitch fractions during mild oxidation — relevance to carbonization behavior // Carbon. — 2002. -V.40. -P.1937-1947
  6. Petrov N., Budinova T., Razvigorova M., Ekinci E., Yardim F., Minkova V. Preparation and characterization of carbon adsorbents from furfural // Carbon — 2000. — V.38, № 15. — P.2069-2075
  7. Garcia A.B., Martinez-Alonso A., Leon C. A., Tascon J.M.D. Modification of the surface properties of an activated carbon by oxygen plasma treatment // Fuel. — 1998. -V.77, № 1 — P.613-624
  8. а б Saha B., Tai M.H., Streat M. Study of activated carbon after oxidation and subsequent treatment characterization // Process safety and environmental protection — 2001. — V.79, №B4. — P.211-217
  9. Polovina M., Babic B., Kaluderovic B., Dekanski A. Surface characterization of oxidized activated carbon cloth // Carbon −1997. — V.35, № 8. — P.1047-1052
  10. Fanning P.E., Vannice M.A. A DRIFTS study of the formation of surface groups on carbon by oxidation // Carbon — 1993. — V.31, № 5. — P.721-730
  11. Youssef A.M., Abdelbary E.M., Samra S.E., Dowidar A.M. Surface-properties of carbons obtained from polyvinyl-chloride // Ind. J. of Chem. section a-inorganic bio-inorganic physical theoretical & analytical chemistry — 1991. — V.30, № 10. — P.839-843
  12. Arriagada R., Garcia R., Molina-Sabio M., Rodriguez-Reinoso F. Effect of steam activation on the porosity and chemical nature of activated carbons from Eucalyptus globulus and peach stones // Microporous Mat. — 1997. — V.8, № 3-4. — P.123-130
  13. Molina-Sabio M., Gonzalez M.T., Rodriguez-Reinoso F., Sepulveda-Escribano A. Effect of steam and carbon dioxide activation in the micropore size distribution of activated carbon // Carbon — 1996. — V.34, № 4. — P.505-509
  14. Bradley RH, Sutherland I, Sheng E Carbon surface: Area, porosity, chemistry, and energy // J. of colloid and interface science — 1996. — V. 179, № 2. — P. 561—569
  15. Sutherland I., Sheng E., Braley R.H., Freakley P.K. Effects of ozone oxidation on carbon black surfaces // J. Mater. Sci. — 1996. — V.31. — P.5651-5655
  16. Rivera-Utrilla J; Sanchez-Polo M. The role of dispersive and electrostatic interactions in the aqueous phase adsorption of naphthalenesulphonic acids on ozone-treated activated carbons // Carbon — 2002. — V.40, № 14. — P.2685-2691
  17. а б Valdes H., Sanchez-Polo M., Rivera-Utrilla J., and Zaror C.A. Effect of Ozone Treatment on Surface Properties of Activated Carbon // Langmuir — 2002. — V.18. — P.2111-2116
  18. Pradhan B.K., Sandle N.K. Effect of different oxidizing agent treatments on the surface properties of activated carbons // Carbon. — 1999. — V.37, № 8. — P.1323-1332
  19. Acedo-Ramos M., Gomez-Serrano V., Valenzuella-Calahorro C., and Lopez-Peinado A.J. Oxydation of activated carbon in liquid phase. Study by FT-IR // Spectroscopy letters. — 1993. -V26(6). — P.1117-1137
  20. Gomez-Serrano V., Acedo-Ramos M., Lopez-Peinado A.J., Valenzuela-Calahorro C. Stability towards heating and outgassing of activated carbon oxidized in the liquid-phase // Thermochimica Acta. — 1991. — V.176. — P.129-140
  21. Тарковская, И. А. Окисленный уголь Текст.: учеб. пособие для вузов / И. А. Тарковская; Киев: Наукова думка. 1981. — 200 с.
  22. Stőhr B., Boehm H.P., Schlőgl R. Enhancement of the catalytic activiti of activated carbons in oxidation reactions by termal treatment with ammonia or hydrogen cyanide and observation of a superoxide species as a posible intermediate // Carbon. — 1991. — Vol. 26, № 6. — P. 707—720
  23. Biniak S., Szymański G., Siedlewski J., Światkowski A. The characterizaíion of activated carbons with oxygen and nitrogen surface groups // Carbón. — 1997. — Vol.35, № 12. — P. 1799—1810
  24. Boudou J.P., Chehimi M., Broniek E., Siemieniewska T., Bimer J. Adsorption of H2S or SO2 on an activated carbon cloth modified by ammonia treatment // Carbon. — 2003. — Vol. 41, № 10. — P. 1999—2007
  25. Sano H., Ogawa H. Preparation and application nitrogen containing active carbons // Osaka Kogyo Gijutsu Shirenjo. — 1975. — Vol.26, № 5. — P.2084-2086
  26. Архівована копія. Архів оригіналу за 31 травня 2011. Процитовано 30 липня 2012.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)
  27. Архівована копія. Архів оригіналу за 24 вересня 2015. Процитовано 30 липня 2012.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)
  28. Архівована копія. Архів оригіналу за 24 вересня 2015. Процитовано 30 липня 2012.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)
  29. Архівована копія. Архів оригіналу за 24 вересня 2015. Процитовано 30 липня 2012.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)
  30. Архівована копія. Архів оригіналу за 24 вересня 2015. Процитовано 30 липня 2012.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)
  31. Архівована копія. Архів оригіналу за 24 вересня 2015. Процитовано 30 липня 2012.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)
  32. Архівована копія. Архів оригіналу за 24 вересня 2015. Процитовано 30 липня 2012.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)
  33. Архівована копія. Архів оригіналу за 24 вересня 2015. Процитовано 30 липня 2012.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)
  34. Архівована копія. Архів оригіналу за 22 січня 2013. Процитовано 30 липня 2012.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)
  35. Активоване вугілля БАУ-А
  36. Канюка О. І., Скорохід В. Й., Гуфрій Д. Ф. Клінічна ветеринарна фармакологія. — К: В-во УСГА, 1993. — 293 с. ISBN 5-7987-0067-4

Посилання

ред.