Активоване вугілля

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Активо́ване вугі́лля (лат. Carboneum activatum, рос. активный уголь, активированный уголь, 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 600–1200 м²), унаслідок чого має високу адсорбцію.

Активоване вугілля отримують карбонізацією з органічних матеріалів (деревини, кістки, цукру, крові, горіхової шкаралупи, торфу, бурого вугілля, відходів паперового виробництва тощо) і подальшим активуванням.

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.

Хімічні властивості і модифікації[ред.ред. код]

Звичайне активоване вугілля є активною сполукою, здатною до окиснення киснем повітря або кисневою плазмою[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8], водяною парою[9] [10] [11], а також вуглекислим газом[12] чи озоном[13] [14] [15].

Окислення в рідкій фазі здійснюють низкою реагентів (HNO3, H2O2, KMnO4)[16] [17] [18]. За рахунок утворення багатьох основних і кислотних груп на поверхні окисленого вугілля його сорбційні та інші властивості можуть істотно відрізнятися від неокисленого.[19].

Модифіковане азотом вугілля отримують або виходячи з азотовмісних природних речовин або полімерів[20] [21], або обробкою вугілля азотовмісними реагентами [22] [23] [24]. Також вугілля здатне взаємодіяти з хлором[25] [26], бромом[27] та фтором[28].

Важливе значення має сірковмісне вугілля, яке синтезують різними шляхами[29] [30] Останнім часом хімічні властивості вугілля пояснюються наявністю на його поверхні активного подвійного зв'язку[31] [32] [33]

У фармакології[ред.ред. код]

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[34]. Форма випуску: порошок, таблетки.

Примітки[ред.ред. код]

  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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
  5. 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
  6. Polovina M., Babic B., Kaluderovic B., Dekanski A. Surface characterization of oxidized activated carbon cloth // Carbon −1997. — V.35, № 8. — P.1047-1052
  7. 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
  8. 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
  9. 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
  10. 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
  11. 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
  12. 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
  13. 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
  14. 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
  15. 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
  16. 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
  17. 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
  18. 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
  19. Тарковская, И. А. Окисленный уголь Текст.: учеб. пособие для вузов / И. А. Тарковская; Киев: Наукова думка. 1981. — 200 с.
  20. 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
  21. 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
  22. 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
  23. Sano H., Ogawa H. Preparation and application nitrogen containing active carbons // Osaka Kogyo Gijutsu Shirenjo. — 1975. — Vol.26, № 5. — P.2084-2086
  24. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926860X07006904
  25. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008622398001651
  26. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/000862239400111C
  27. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/000862239490121X
  28. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008622397000031
  29. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/000862239190175I
  30. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236112001482
  31. 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
  32. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1566736712002452
  33. http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2004/cc/b411222a
  34. Канюка О. І., Скорохід В. Й., Гуфрій Д. Ф. Клінічна ветеринарна фармакологія. — К: В-во УСГА, 1993. — 293 с. ISBN 5-7987-0067-4

Література[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]

оооо