Активированный уголь

Активированный уголь изготовляется из древесины, фруктовых косточек, торфа, антрацита. Хотя обыкновенный уголь-сырец также может быть использован в качестве адсорбента, однако активность его невелика, так как он относительно мало порист и, кроме того, получающиеся при обугливании органических веществ продукты перегонки (смолы, тяжелые углеводороды) сорбируются на его поверхности и частично заполняют поры угля.

Активирование угля состоит в прокаливании его в печах при медленном продувании воздуха, двуокиси углерода или водяного пара при температурах 800—900°. При этом благодаря высокой температуре часть смолистых веществ улетучивается; часть углерода выгорает, вследствие чего увеличивается пористость угля, а благодаря присутствию водяного пара часть малолетучих смолистых веществ гидрируется и превращается в летучие, легко удаляемые соединения. Получающееся при активировании значительное количество газов уносится из печей и помогает удалению продуктов разложения углеводородов и смол.

Помимо указанных явлений, которые вызывают обнажение поверхности элементарных кристаллов углерода, составляющих поры угля, увеличение числа пор и их поверхности, при частичном выгорании углерода увеличивает доступность наиболее мелких пор (ультрапор) для проникания в них частиц поглощаемого вещества. После активирования суммарная поверхность пор 1 г-угля, в зависимости от процесса обработки и свойств сырья, доходит до 900 м2 и больше. Диаметр пор активированного угля колеблется от 10-3 до 10-7 см.

Высокая пористость активированного угля обеспечила ему широкое распространение в качестве одного из наиболее активных адсорбентов газов и паров. В отношении ряда газобразных веществ активированный уголь действует как адсорбент, хемосорбент и катализатор.

Зернение активированного угля, обычно применяемого для снаряжения коробок противогазов, колеблется от 1,5 до 2,5 мм. Крепость зереи хороших углей очень высока. Вес 1 л активированного угля (в зависимости от сорта) колеблется от 240 до 650 г.

В противогазах для горной промышленности активированный уголь может применяться в качестве адсорбента для поглощения окислов азота,атакже органических паров (бензина, нефти) или в качестве трегера для химических поглотителей.

Пропитка активированного угля раствором медного купороса (CuSO₄ • 5Н₂О) дает так называемый купрамит, химпоглотитель, входящий в состав шихты промышленных противогазов для защиты от сероводорода. Реакцию поглощения следует представлять следующим образом:

CuSО₄ +Н₂S = H₂SО₄ + CuS.

Сернистая медь (СuS) является твердым телом, а серная кислота адсорбируется углем. Хорошую защиту от H₂S и SО₂ дает пропитка активированного угля солями иода.