活性炭

空气的化学
    空气与健康空气的化学涉及清洁空气的标准、如何保证空气的新鲜以及空气对人体的作用机制等。
    从某种意义上讲，空气比水和食物更重要。人20-30天不吃饭，5天不喝水，尚能生存，但是一分钟不呼吸就会憋得难受，5分钟不呼吸就会死亡。因此保证我们直接呼吸的即室内及居室周围的空气质量极其重要。
    空气是多种气体的混合物，在清洁的新鲜空气中氮含量最多，约占总容积的78.09%，其次是氧，约占20.95%，此外还有微量的二氧化碳、氩、氢、氦、氖、臭氧等气体。在人类的生活和生产活动中，向大气中排入大量粉尘、硫化物、氮化物、氧化物、卤化物和有机化合物。一个人在安静时，每分钟约吸入0.5升氧气，当大气含氧量低至15%时，人就会感到呼吸困难，当低至8%以下时就会危及生命，所以清洁的空气除了要符合一定的污染物允许标准（包括能见度即颗粒物、臭氧及其它毒物以及恶臭和刺激性的有关规定）外，通常还规定：
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防毒面具像猪嘴的原因

细心的人回会注意到防毒面具的外形和猪嘴极为相似，这是为什么呢？莫非防毒面具的发明和猪嘴有关？事实确实如此。

在第一次世界大战期间，德军曾与英法联军为争夺比利时伊泊尔地区展开激战，双方对峙半年之久。1915年，德军为了打破欧洲战场长期僵持的局面，第一次使用了化学毒剂。他们在阵地前沿设置了5730个盛有氯气的钢瓶，朝着英法联军阵地的顺风方向打开瓶盖，把180吨氯气释放出去。顿时，一片绿色烟雾腾起，并以每秒三米的速度向对方的阵地飘移，一直扩散到联军阵地纵身达25 公里处，结果致使5万英法联军士兵中毒死亡，战场上的大量野生动物也相继中毒丧命。可是奇怪的是，这一地区的野猪竟意外的生存下来。这件事引起了科学家的极大兴趣。经过实地考察，仔细研究后，终于发现是野猪喜欢用嘴拱地的习性，是它们免于一死。当野猪闻到强烈的刺激性气味后，就用嘴拱地，一搪避气味的刺激。而泥土被野猪拱动后其颗粒就变得较为松软，对毒气起到了过滤和吸附的作用。由于野猪巧妙地利用了大自然赐予它的防毒面具，所以它们能在这场氯气的浩劫中幸免于难。

      1、形状不一
      竹炭千姿百态，有筒炭、片炭、碎炭、颗粒炭、炭粉等等，使用范围很广，如筒炭可以做成各种工艺品，炭片可用于净水煮饭，等等；而活性炭一般只有粉末状（直径≤0.18mm）与颗粒状（直径≤8mm）两类，由于没有大块活性炭，所以其应用受到很大的局限。

      2、生产成本差异很大
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吸附剂在血液净化过程中的吸附机制
吸附剂在血液中的吸附方式包括属於物理吸附的凡德瓦尔力,疏水性键结和利用化学键结合的化学吸附.一般而言,化学吸附键远比物理吸附作用之凡德瓦尔力强,所以可以利用来进行专一性的吸附,但是目前化学吸附鲜少用在血液净化的过程中,因为血液中有许多生物介质 (biological media) 会和欲移除毒素竞争化学吸附位 (chemical adsorption site) ,此现象会降低目标毒素被吸附的效率.所以若要使用化学吸附,较好的方法是使用具有高度专一性的免疫性吸附,如利用抗体-抗原结合位对目标毒素进行专一性吸附.
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活性炭来源
举凡自然环境存在之动物,植物及矿物,只要具备有高含量之炭元素,皆可做为制造活性炭之原料,例如:植物果壳,外皮,茎干,动物骨骼及矿物之泥煤,焦油和沥青等,也可用人工化学合成原料之铝盐,矽盐,聚苯醯-二乙醯基苯,丙烯晴及树脂等,皆可做为活性炭之原料 [14].其原料选择的原则,有下列五项考虑因素:
(1) 价格便宜或无价值的副产物.
(2) 取材方便供应量充裕.
(3) 原料储存寿命长.
(4) 紧密的纤维组织.
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活性炭发展及应用
活性炭已广泛被应用在水质净化,气体纯化和一些化学制程上,其所依靠的便是巨大的比表面积和表面遍布微孔的特性.目前较新的应为触媒之支撑(supports),电池电极(battery electrodes),电容器(capacitors)和生医(biomedical)等工程上,此用途之活性炭,不但需要更大的比表面积,更需要较多的中孔和大孔洞以提供通道,增加电离子或较大的杂质渗透活性炭表面以进入炭材中的速率 .Laine 等人在 1991 年利用 KNO3和二氧化炭当做活化剂,成功的制造出具有较多中孔洞的活性炭, 1994 年时Molina-Saibo等人则利用连续活化法-使用二氧化炭将活性炭做物理性活化后再加入磷酸加以处理,目的是在改变热裂解反应程序,产生较少的炭氢化合物或氧化物,增加产率,减少孔隙堵塞,形成较多微小孔隙以增加吸附能力.Leboda 等人在 1998 年利用 ZnCl2 修饰活性炭以改变其孔洞体积,过程中活化剂之氯原子与炭材之氢原子结合,除去阻塞孔道之炭氢化合物,比表面积由400 增至2400 m2/g,且可获得较多的中孔性质. 2000 年时 Nakagawa等人在活性炭经过气体活化之后再利用二次活化法以制造出具有大量中孔洞的活性炭材. Zhonghua 等人在 2001 年则将物理和化学活化法结合在一起,先使用 ZnCl2 当做化学活化剂进行活化后再使用二氧化炭做物理活化,并可藉由调整活性炭原料和 ZnCl2 的比例以控制炭材的中孔洞分布,此方法成功的制作出中孔洞比例高达 70 % 的活性炭材.但以 ZnCl2 为活化剂,常被指出会造成环境污染问题,而以 KOH 当做活化剂较为符合环境清洁要求,所以Khezami 在 2006 年依 KOH 与原料之质量比,使得活性炭比表面积由 1000 上升至 3000 m2/g.一般而言,化学活化法产生微孔比率较高,而气体活化法,则以增加中孔洞体积较多.以上学者利用不同的活化方法以增加活性炭的比表面积及孔洞性质,使得活性炭的应用范围更加广泛,在 2007年的文献中,含有较大孔洞通道和比表面积的活性炭甚至被利用来当作储存氢燃料电池车的能源.活性炭虽然在 3000 年前就被人类发现,但是截至目前,其表面积高和导电特性使得活性炭成为未来新兴科技重要的材料,值得积极研究开发.
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活性炭制备原理
活性炭材的制造基本上分为两过程,
第一过程包括脱水及炭化,将原料加热,在170-600摄氏度的温度下乾燥,并使原有的有机物大约 80 % 炭化.
第二过程是使炭化物活化,这是经由用活化剂如水蒸汽,二氧化炭与炭反应来完成的,在吸热反应中主要产生由 CO 及 H2 组成的混合气体,用以燃烧加热炭化物至适当的温度 (800 至 1000 摄氏度),以烧除其中所有可分解的物质,由此产生发达的微孔结构及巨大的比表面积,因而具有很强的吸附能力.
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红泥藻
一.简介
海水缸中常见的红泥藻(red slime algae)到底为何物？其实它只是大家经常听到的蓝绿藻(Cyanobacteria)中的某几种，在生物分类中属于原核生物界(Monera)中的蓝绿藻门(Cyanophyta)，在地球上已经存在超过35亿年，地球上的氧气就是靠这种生物所产生的，目前蓝绿藻虽然没有当初生长的规模，不过还是遍布地球上任何角落！蓝绿藻并非我们一般所称的藻类，藻类是属于原生生物界(Protista)中的红藻、绿藻、矽藻等。我们从学名(Cyanobacteria)中就可以看出其并非藻类。有些人称之为蓝绿菌！蓝绿藻的种类超过1500种！经常在水族箱出现的是呈现红色、褐色、深褐色等某些品种的蓝绿藻，颜色的差异并不一定是不同品种，会影响颜色的因素是养分的多寡、光线的强弱及光谱，特别是光谱的差异影响最大！从另一个角度来看，蓝绿藻中有叶绿素、藻蓝素、藻红素等，会影响其颜色呈现的主要就是藻红素所占的多寡。

无裂纹喷涂中使用活性碳的作用
长期以来，采用水性漆修补碰伤，都必须由专业人士进行。另外，很多人都知道目前还没有避免“水”的方法。上述情况促成了有关环境保护的法律在车身修理厂的实行。 

    关键因素之一是空气净化：应予以特别强调！ 

    空气是车身修理厂中的主要能量载体之一。它由压缩机产生，然后被送入供气管路。在此同时，润滑油等污染物也被带给了用户。它们通常不会对气动工具(例如螺钉刀或磨光器等)产生影响。 

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 气体在活性炭表面吸附作用

摘要: 本文简单介绍了活性炭产生表面吸附的原因和理论，以及影响吸附作用的一些因素，最后举了一个活性炭吸附气体的实际例子。