活性炭は不純物を表面に吸着させて水を浄化します。その大きな表面積により、有機化合物や無機化合物を含むさまざまな不純物を吸着できます。ただし、すべての不純物に効果があるわけではなく、炭は定期的に交換する必要があります。
木炭が魔法のように働くのを見たことがない人は、これを試してみてください。まず、2 つの瓶に水を入れます。両方の瓶に食用色素を加え、混合物をよくかき混ぜます。次に、スプーン2～3杯（または瓶の大きさによってはそれ以上）の粉末炭を1つの瓶に加えます。瓶を少なくとも 2 日間放置します。
結果？ 2〜3日後、炭を入れた瓶が最初のステップとほぼ同じくらい透明になっていることがわかります.木炭が着色料を吸収し、水が「浄化」されたようです。しかし、木炭はどのようにしてこれを達成するのでしょうか?
活性炭
まず、木炭は吸収しません。 しかし吸収 不純物。決定的な違いがあります。吸収は物質が吸収剤の容積内で溶解または吸引されるプロセスですが、吸着は物質が吸着剤の表面に付着するだけのプロセスです。それらは内部に浸透するのではなく、吸着剤の表面にくっついて制限されます。スポンジが吸収し、炭とゲルが吸着します。
物質を浄化する木炭の能力は、エジプト人が青銅の製造過程で特定の望ましくない要素を除去するために使用した数千年前に採用されたと報告されています.
木炭がこれほど優れた吸着剤である理由は、その表面が驚くほど多孔質であるためです。その数十億の炭素原子は、数百万の細孔によって分離されています。基本的に、不純物を捕捉して保存するための大きな表面積を誇っています。酸素で処理することにより、その多孔性はさらに印象的になり、表面は非常に大きくなります。得られた炭は活性炭と呼ばれ、浄水器が水を浄化するために使用します。
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浄水器は、汚染された水が通過して汚染物質が取り除かれる活性炭ベッドで構成されています。ウィキペディアによると、ベッドの活性炭 1 グラムの表面積は 32,000 平方フィートを超えます。大まかに言うと、スプーン 1 杯の活性炭はサッカー場の表面積に相当すると推定されます。ただし、その印象的な能力に関係なく、浄化の量は、炭が水にさらされる速度によって異なります。水がベッドを通過する速度が遅いほど、汚染物質にさらされる時間が長くなります。
化学吸着と誘引
活性炭は、必ずしも危険な汚染物質であるとは限りませんが、化学吸着または化学引力のいずれかによって、ガスまたは液体から臭気または着色物質である可能性がある不純物を除去します。いいえ、この 2 つは同じものではありません。
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物質が炭の表面を通過する際に、何百万もの細孔の 1 つに閉じ込められた後、物質が炭に付着すると、物質は化学的に吸着されます。このように捕捉されやすい物質は、有機化合物または炭素系化合物です。一方、物質のマイナスイオンが活性炭のプラスイオンに誘引されると、物質は化学的に引き寄せられます。このように最も引きつけられやすい物質は、無機化合物、特に塩素系の化合物です。
浄水器が無敵で、内蔵の活性炭が投げたものすべてを吸着すると考えるのは間違いです。魅力に無関心な特定の化合物があります。それらは完全に吸着されずにベッドを通過します。これらには、ミネラル、硝酸塩、ナトリウム、およびその他の特定の溶解無機化合物が含まれます。
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最後に、活性炭は浄水器だけでなく、コーヒー マシン、化学処理施設、フェイス クリーム、水槽、さらにはたばこの吸い殻にも利用されています。それが防毒マスクの機能を作るものです。ただし、炭はしばらくすると無価値になるので注意が必要です。すべての細孔が汚染物質で占められた後、小石と同じくらい効果的に液体と気体を浄化します。この時点で、占有されている木炭は、占有されていない新しい木炭と交換する必要があります。
