活性炭是一種用途廣泛的材料,它可以控制絕大多數(shù)污染空氣的分子,也就是超過1.5億的化學(xué)物質(zhì)。如今,活性炭被用于一系列的過濾器,以去除包括揮發(fā)性有機化合物(VOCs)在內(nèi)的一系列化學(xué)物質(zhì)。除了引起眼睛、鼻子和喉嚨的刺激外,VOCs還與肝臟和腎臟、中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損害甚至癌癥有關(guān)?;钚蕴窟^濾器也被用于去除空氣中的其他化學(xué)污染物,并消除廢水處理廠和其他制造過程中的氣味。
活性炭的歷史是什么?
似乎第一次使用活性炭是由史前人類出于完全不同的目的——清除冶煉金屬中的雜質(zhì)以制造青銅。和青銅器時代的人類一樣,古埃及人也發(fā)現(xiàn)了碳的一個方面,這個方面與過濾空氣完全無關(guān)——這一次是作為一種防腐劑。
但是埃及人發(fā)現(xiàn)碳不僅僅可以用作防腐劑。第一次有記錄的醫(yī)學(xué)用途的碳來自大約公元前1500年的埃及Papyri。大約公元前400年,古代印度人和腓尼基人發(fā)現(xiàn)了活性炭的治療性能,并開始使用它來凈化水。更近一些的是,在18世紀(jì),碳被認(rèn)為是一種有用的物質(zhì),可以控制壞疽性潰瘍的氣味,它也被用于治療胃病。
在19世紀(jì)中期,碳作為一種治療許多疾病的藥物變得無處不在。1857年,陸軍外科醫(yī)生James Bird指出:“長期以來,在陸軍和海軍外科醫(yī)生中,混有面包屑或酵母的碳一直是制作膏藥的首選材料?!?/span>
作為一種應(yīng)用于脫落的潰瘍和壞疽的潰瘍藥物,碳膏劑在醫(yī)院的應(yīng)用也取得了良好的效果。最近,這種物質(zhì)可以緩解疼痛、改善惡臭(與疾病有關(guān)的氣味)和促進(jìn)病變結(jié)構(gòu)與周圍組織的分離,在許多開放性癌癥的病例中提供了巨大的緩解作用。
“碳濕敷藥物也獲得了高品質(zhì)在醫(yī)院實踐作為應(yīng)用程序脫落潰瘍和壞疽的潰瘍和最近這種物質(zhì)提供巨大的救援在許多情況下打開癌癥的舒緩疼痛,糾正foetor(與疾病相關(guān)的氣味)和促進(jìn)病態(tài)結(jié)構(gòu)的分離從周圍的部分?!?/span>
在第一次世界大戰(zhàn)期間,防毒面具使用碳來過濾掉一些對軍隊使用的致命氣體,但是直到第二次世界大戰(zhàn)之后,活性炭的生產(chǎn)和使用才開始流行起來,最終導(dǎo)致了現(xiàn)代活性炭空氣和水過濾器的發(fā)展。到20世紀(jì)末,活性炭被廣泛應(yīng)用于各種現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備,包括傷口敷料、腎臟透析裝置、治療藥物過量和癌癥患者的貧血。
什么是活性炭?
活性炭 是在非常高的溫度下用CO2或過熱蒸汽處理過的碳。這在碳中創(chuàng)造了一個微小的孔隙基質(zhì),增加了它的表面積,并創(chuàng)造了更多的地方讓分子被困住;這就是使碳成為有效過濾介質(zhì)的原因。活性炭過濾器也經(jīng)常進(jìn)行化學(xué)處理,以提高其捕捉特定污染物的能力。
活性過濾器特別用于分子過濾器(有時稱為化學(xué)過濾器或氣相過濾器)。它們通常采用一種叫做“吸附”的技術(shù)。簡而言之,這意味著將分子粘在具有極高表面積的材料上。
活性炭的結(jié)構(gòu)包括數(shù)以百萬計的微孔,在那里氣體進(jìn)入并在碳表面凝結(jié)成液體。一磅碳的表面積超過600萬平方英尺,這使得碳可以在很長一段時間內(nèi)保持其氣體捕捉效率,在某些暖通空調(diào)應(yīng)用中可達(dá)4年。