Уголь активированный химические свойства

Уголь активированный: характеристика, химический состав, получение и применение таблеток

Уголь активированный химические свойства

Уголь активированный получил название во время производства в крупных индустриальных масштабах. Этому способствовали впитывающие свойства вещества поглощать сторонние молекулы и соединения. Используется коксовый или древесный уголь (например, березовый уголь идет на изготовление марки БАУ-А), а также нефтяной или каменноугольный кокс.

Состав и виды активированного угля

Активированный уголь — универсальный препарат, который широко применяется в медицине, химической, лекарственной индустрии. Фильтры с его содержанием используются во многих аппаратах для очищения воды, потому что удаляют даже хлор. Это пористое вещество, добываемое из углеродсодержащих материалов органического происхождения.

В век современных технологий сырье отделяют от пламени либо применяют специальные способы нагрева. Чтобы добиться необходимой активации, уголь помещали в закрытый горшок из глины. Происходил процесс термообработки, состоящий в отсутствии прямого контакта с огнем.

В состав не входит древесный уголь в чистом виде. Согласно новым методикам используется адаптированный материал:

  • Кокосовая скорлупка.
  • Фруктовые косточки.
  • Древесный уголь.
  • Силиконовый гель.
  • Органические элементы.

Сырье располагает большой удельной поверхностью на одну единицу массы, поэтому обладает высокой адсорбционной способностью. Специалисты знают, как сделать активированный уголь полезным и качественным. С помощью особой обработки получается большой процент микротрещин. Добиваются содержания более 100 пор на грамм.

Модифицированное сырье получают из азотсодержащих веществ, полимеров обработкой угля реагентами. Вещество контактирует с хлором, бромом, фтором. Состав описывает химическая формула активированного угля.

В готовом виде он выглядит как гранула размером 1 мм. После технологического процесса остается мелкозернистая пыль, обладающая впитывающей возможностью.

Следующим этапом становится брикетирование и прессование, улучшающее свойства для использования. Вещество в виде порошка применяют для фильтрации и очищения воды.

Популярная у населения форма угля в фармацевтической отрасли — в виде таблеток. Многие не догадываются, из чего делают активированный уголь в таблетках.

Обработанное при больших температурах сырье становится пористым углем с множеством микроскопических щелей, которое заполняет пустоты любыми материалами. Большая впитывающая способность определяет его значимость. Мелкие гранулы прессуют в круглую форму.

Принцип действия таблеток

Основные свойства угля состоят не только в собирании токсичных веществ, но и в поглощении полезных микроэлементов из организма. Известную форму выпуска используют при пищевых интоксикациях, отравлении, диареи.

Лекарственная составляющая содержит вещества:

  • уголь активированный;
  • крахмал;
  • «черная соль».

Читать также  Совместимость Но-шпы с алкоголем до и после похмелья

Наличие последней является дополнительным источником микроэлементов. Не все формы таблеток производятся с одинаковым составом, поэтому его нужно уточнять у провизора. Действующее вещество — активный уголь. Его функция определена способностью соединять сырьевую энергию, не изменяя химической природы.

За счет структуры уголь становится невесомым и 1 грамм вещества вмещает 1 тыс. или больше микротрещин. Он спаивает активные свойства алкалоидов, токсинов, барбитуратов. Оказывает слабое влияние на кислоты, щелочные соединения, соли железа, цианиды, метанол.

Противопоказания и побочные действия

Продолжительный прием (более 14 дней) может нарушить усвоение белков, жиров, полезных веществ, кальция, гормонов, других витаминов. Таблетированная форма подходит не всем людям. Это касается тех, кто страдает хроническими заболеваниями. В аннотации можно увидеть пометку с осторожностью для детей. Рекомендуемый возраст — от трех лет.

Имеются противопоказания к приему угля:

  • Язва желудка.
  • Желудочно-кишечные кровотечения.
  • Одновременное назначение противотоксических компонентов.

Возникают побочные явления: диспепсия, нарушение стула, гиповитаминоз, уменьшение всасывания питательных веществ, тромбоэмболия, геморрагия, гипотония.

Перед употреблением необходимо проконсультироваться с врачом, особенно если существуют заболевания.

Инструкция по применению

В каждом доме имеется в наличии стандарт угля активированного. С детства родители при любом отравлении или дискомфорте в желудке предлагали черную таблетку. Универсальный и натуральный препарат обладает различным спектром действий.

Многостороннее использование

Уголь применяется в медицине, химической, фармацевтической и пищевой промышленности. Сорбент отлично удаляет органические соединения и неприятные запахи в аквариуме. Его используют для очищения спирта, водки, при производстве сахара, в другой пищевой промышленности. Важно знать, как правильно дозировать препарат для положительного результата.

Для очищения самогона подходит уголь, получающийся путем пиролиза из древесины (продающиеся в аптеке таблетки). Есть отрицательная характеристика — посторонние примеси в виде крахмала, которые в результате могут нарушить и изменить вкус напитка, придав горечь.

Натуральный энтеросорбент при одновременном употреблении с алкоголем будет препятствовать всасыванию в кровь спиртовым соединениям. За 10 минут до застолья рекомендуется принять дозировку в соответствии с массой тела. Утром выпитые таблетки помогут снять похмельный синдром, нейтрализуя вредные вещества.

Фильтры на основе угля используются во многих устройствах для очистки питьевой воды. Классический пример, где применяют свойства угля, связаны с использованием его в средствах индивидуальной защиты органов дыхания.

Действующее вещество оказывает энтеросорбирующее влияние, дезинтоксикационные, противодиарейное. Относится к группе антидотов, адсорбирует яды и токсины из желудка и кишечника до всасывания. Активен как сорбент при гемоперфузии. Проявляет слабое влияние на кислоту, щелочь, соль. Не раздражает слизистые оболочки, действуя мягко.

Читать также  Лечение перекисью водорода по методу профессора Неумывакина

Назначения лекарства:

  • Интоксикация.
  • Диспепсия.
  • Процессы брожения и гниения в кишечнике.
  • Изжога.
  • Диарея, гастрит, метеоризм, пищевые отравления, дизентерия, сальмонеллез.
  • Почечная недостаточность.
  • Разные виды гепатита, цирроз.
  • Атопический дерматит, аллергия.
  • Бронхиальная астма.

Лекарственный препарат не токсичен. Пищевые массы, находящиеся в желудке, требуют приема активированного угля в больших дозах. В некоторых случаях таблетки пьют несколько дней. Снижает эффективность принимаемых лекарственных средств, действующих на слизистую пищеварительного тракта. При интоксикации до промывания чрезмерно наполняют желудок и после кишечник.

Дозировка для взрослых и детей

В состав таблеток входит 250 мг угля и картофельный крахмал. Препарат принимают за час до или после еды. Можно использовать другой способ, разведя таблетку в 100 мл воды. Дозировка взрослому человеку достигает от 1—2 грамм 3−4 раза в сутки. Максимальный суточный прием 8 г.

Если количество угля было недостаточно, значит, адсорбирующий, очищающий эффект будет слабее. Можно применять на пораженные участки тела в виде местных аппликаций. Это поможет ускорить заживление ран. Количество непереваренной пищи в желудке задерживает процесс очищения. Необходимо увеличить дозу препарата. В среднем на 10 кг веса потребуется 1 таблетка.

При острой стадии лечение проводится до 5 дней. При аллергии и заболеваниях курс составляет две недели. Повторно назначают через аналогичный промежуток времени только с разрешения врача. При метеоризме и диспепсии дозировка 1−2 грамма 3−4 раза в сутки. Курс лечения одна неделя. Во время гниения и брожения дозировка для взрослого — 30 г. в сутки (три раза по 10 г. в каждый прием).

Беременные и кормящие мамы могут принимать уголь активированный. С целью похудения в течение 10 дней употребляют по 1 таблетке на 10 кг веса три раза в сутки до еды.

У детей до года частой проблемой является дисбактериоз, сопровождающийся вздутием живота, запорами, поносом, коликами. После рождения желудочно-кишечный тракт младенца стерильный.

При контакте с внешним миром заселяются различные бактерии, в том числе и патогенные. Регулярное употребление угольной взвеси может привести к недостатку необходимых веществ, которое повлияет на развитие ребенка.

Поэтому педиатры назначают специальные современные препараты, обладающие щадящим действием.

Давать сорбент нужно в экстренных ситуациях, когда живот увеличивается в объеме, ребенок становится беспокойным, а возможности дать другие препараты нет. Иногда при кормлении грудью уголь рекомендуется принимать маме для снижения коликов.

Читать также  Клофелин: действие на человека, дозы приема, опасные эффекты

Не каждый ребенок может разжевать или проглотить таблетку, поэтому уголь измельчают и разбавляют водой. Вместо стандартного, можно использовать белый уголь.

Детям до 7 лет при брожении и гниении пищевых отложений назначают по 5 грамм три раза в сутки. Тем, кто постарше, — 7 грамм. Курс приема составляет до двух недель.

Современная фармацевтическая промышленность облегчила жизнь родителей и создала жидкий активированный уголь.

При острых отравлениях промывают желудок 20% водной взвесью и внутрь назначают 30 г сорбента. Последующие три дня дают ребенку по 1 г на килограмм веса в сутки. Если человек принимает измельченную таблетку, эффект наступит через 20 минут. В целом состоянии — до часа. Уголь запивают стаканом воды.

Аллергические реакции лечат комплексно. Важным этапом оздоровления является очищение организма. Препарат уменьшает зашлакованность, восстанавливает кровь. Оптимальным вариантом будет половина суточной дозы, принятая натощак, а вторая часть — перед сном. Для профилактики аллергии принимают 2−4 раза в год. Продолжительность 1,5 месяца.

Сорбент очищает кишечник и помогает преодолеть запоры. Достаточно принять 2−4 таблетки. Для комплексной чистки организма уголь употребляется каждый день дважды. На 10 кг веса необходима одна таблетка.

Курс длится месяц. Важно соблюдать диету: употреблять воду и исключить жиры. Питание должно быть легким. Черные таблетки способны удалить налет с эмали зубов. Натуральный абразив растворяет темные отложения.

Лечение угревой болезни, вызванной нарушением пищеварения, эффективно проводится активированным углем. Таблетки принимают внутрь в стандартной дозировке в зависимости от массы тела. А также благотворно влияют на кожу маски. Дешевое и доступное средство омолаживает лицо, уменьшает жирность и удаляет черные точки.

Сравнение с аналогами

На аптечном рынке присутствуют группы товаров однотипного сорбирующего действия. Другие препараты в сравнении с углем имеют преимущества. Например, «Смекта» является сорбентом широкого спектра действий.

Разрешена к использованию грудничкам, а в инструкции к углю написано, что таблетки назначают с трехлетнего возраста. «Смекта» не выводит полезные вещества из организма.

Аналогичным действием обладают «Полисорб», «Энтеросгель» и другие.

Активированный уголь — таблетки, которые имеются в каждой аптечке. Это уникальный безрецептурный препарат на любой случай. Кроме очищающего, выводящего токсины действия, он является хорошим отбеливателем для зубов.

Приверженцы натуральной косметики создают на его основе тушь для ресниц. Препарат адсорбирует не только вредные и ядовитые вещества из организма, но и забирает с собой полезные микроэлементы, витамины.

При бесконтрольном употреблении можно нанести вред организму.

Источник: https://prootravlenie.ru/preparaty/ugol-aktivirovannyj-sostav-svojstva-sposoby-primeneniya

Активированный уголь

Уголь активированный химические свойства
Подробности Категория: А 6029

АКТИВИРОВАННЫЙ УГОЛЬ, видоизменение мелкопористого аморфного углерода, у которого особенно резко проявляются свойственные вообще углю (и другим пористым телам) поверхностные явления, а именно: а) адсорбция, т. е.

поглощение или сгущение на поверхности угля различных газов и растворенных веществ, и б) каталитическое действие, т. е. изменение скорости некоторых химических реакций в присутствии активированного угля.

В промышленности активированным углем считают угли, полученные особыми методами или подвергнутые специальной дополнительной обработке (активации), когда их активность доведена до степени, удовлетворяющей требованиям технического применения.

При этом возможно, по желанию, усиливать ту или иную сторону активности и придавать ей узко-специфический характер, в зависимости от промышленного назначения угля. Активные свойства активированного угля выступают тем отчетливее, чем больше поверхность угля, приходящаяся на единицу его веса (удельная поверхность).

Адсорбционная способность, свойственная всем вообще телам, в активированном угле выражена наиболее ярко благодаря огромной величине поверхности. Адсорбция происходит на границе соприкосновения твердой фазы (угля) с жидкой или газообразной. Т. к.

адсорбционная способность активированного угля по отношению к различным веществам различна, то при внесении в жидкие растворы и газовые смеси активированный уголь обнаруживает явление избирательной адсорбции, поглощая одни вещества в большей степени, чем другие.

Поэтому активированный уголь может служить для отделения (улавливания) из газовой смеси определенных газов и паров, являющихся технически ценными продуктами или вредными примесями, а также для извлечения всякого рода растворенных примесей из жидкостей (обесцвечивание, удаление смол, и т. п.). Последнее относится гл. обр.

к водным растворам, но отчасти распространяется также на растворы неводные и коллоидальные. Катализирующее действие активированного угля всегда положительно: он ускоряет течение многих химических реакций, совершающихся в газообразной или жидкой фазе.

История. Активные свойства угля и отдельные представители группы активированного угля известны очень давно. Например, уже с 1820 г. в сахарной промышленности применялся костяной уголь для обесцвечивания клерса. В 1785 г.

русский ученый Ловиц открыл свойство древесного угля удалять из водных растворов многие окрашивающие примеси. Соссюр в 1814 г. исследовал адсорбцию зерненым углем паров и газов и открыл возможность выделять летучие примеси из газовых смесей. В начале 20 в.

это свойство угля было использовано германскими заводами для извлечения ароматических углеводородов из светильного газа. В 1915 г. Зелинский предложил древесный активированный уголь в качестве поглотителя отравляющих веществ из воздуха в фильтрующих противогазах и разработал способ активации готового угля.

Вскоре противогазы с активированным углем были введены в армиях всех стран. В послевоенное время применение активированного угля охватило почти все отрасли химической промышленности.

Способы получения. Применяются два основных метода получения активированного угля: 1) активирование готового угля посредством специальной термической и химической обработки и 2) прямое получение активированного угля обугливанием углеродсодержащих веществ в определенных условиях. 1) Активирование применяется гл. обр.

для получения зерненых активированных углей из углей растительного или минерального происхождения, чаще всего – древесных углей.

Необходимое условие того, чтобы уголь хорошо активировался, – его аморфное строение и пористость; для этого надо, чтобы уже исходное сырье имело пористую структуру (древесина), a температура обугливания была не выше 600°С (при высших температурах углерод может выделяться в кристаллическом состоянии).

Задача активирования угля – достичь наивысшей пористости и чистоты поверхности, при определенной химической структуре углерода. Это достигается прокаливанием угля при высокой температуре (800—1100°С) с одновременной обработкой каким-либо химически действующим газом (водяной пар, CО2, NH3, SО2, воздух).

Часто активации предшествует пропитывание угля растворами щелочей, солей и кислот; в этом случае за активацией обычно следует выщелачивание активированного угля жидким растворителем и вторичное прокаливание. Нередко практикуется пропитывание не самого угля, а исходной древесины перед ее обугливанием.

Применяемые для этого материалы для пропитывания делятся: а) на кислотные – дегидратирующие и понижающие температуру разложения древесины (H2SО4, ZnCl2, MgCl2, СаСl2), б) на щелочные (NaOH, КОН, карбонаты Na и К) и в) на дающие остов для отложения активного углерода [NaCl, Na2SiO3, Na2SO4, CaSO4, CaH4(PO4)2, SiO2].

Иногда, наконец, древесина подвергается предварительной экстракции растворителями, для удаления смол, камедей и масел. 2) Прямым обугливанием получаются гл. обр.

порошкообразные или рыхлые («мягкие») активированные угли из: а) растительных веществ – дерева, торфа, целлюлозы, лигнина, б) химических продуктов – целлюлозных щелоков, сахара, в) животных – костей, крови, волоса, обрезков кожи, г) минеральных – нефти, сланцевых масел.

Активирование здесь происходит одновременно с обугливанием материала. Оно также связано с аморфным строением и большим развитием поверхности выделяемого углерода; к этому присоединяется требование, чтобы углерод становился активным в процессе своего образования.

Низкая температура обугливания и быстрое проведение процесса благоприятствуют этому. Широко практикуются предварительное пропитывание или смешивание сырья с минеральными веществами; материалы пропитывания те же, что указаны выше. Полученный активированный уголь иногда подвергается дополнительной активации (по способу 1).

Химический состав и физическая структура. По химическому составу активированные угли не представляют чистого углерода, но содержат его 80—99%; остальное приходится на водород, кислород, азот, зольные вещества и вещества пропиток, введенных при получении активированного угля.

Пористость активированного угля колеблется от 15 до 79% по объему, в отдельных случаях она достигает 97,5%.

Поры имеются двоякого рода: а) крупные, видимые в микроскоп, занимают до 18% объема и имеют (в древесных активированных углях) диаметр от 10-3 до 10-4 см; б) микропоры, или «ультрапоры», невидимые в микроскоп и играющие главную роль в адсорбционных процессах; диаметр их из данных опыта исчисляется в 9,2∙10-7—2,8∙10-7 см (Lowry and Hulet); теоретические соображения заставляют допускать существование пор еще меньшего размера, порядка 10-8 см и даже менее (О. Ruff). Активная поверхность на 1 г активированного угля равна 200—1000 м2 или 160—430 м2 (Lowry and Hulet), 500 м2 (Eucken), 460—747 м2 (О. Ruff). Истинный удельный вес (вещества угля) d = 1,45—1,88, в некоторых случаях достигает 2,10—2,38. Кажущаяся плотность (угля с порами) 0,05—2,30, обычно 0,40—1,33. Вес 1 л активированного угля равен 30—1000 г, обычно 170—700 г.

Активность. Понятие активности активированного угля обычно относят к их адсорбционному действию; для каталитического действия еще не выработано точного критерия активности.

Активность адсорбционных углей определяют, как предельное количество какого-нибудь вещества, поглощаемого ими из раствора или из газовой смеси; ее выражают в процентах на единицу веса активированного угля. В отношении растворенных веществ (фенол, сулема, органические краски и т. п.

) активность угля после активации возрастает до 50:1, в отношении газов – до 5:1. При исследовании противогазовых активированных углей понятие активности усложняется.

Здесь различают: 1) полную активность – предельное количество данного газа, поглощаемое весовой (или объемной) единицей активированного угля в атмосфере чистого газа; 2) статическую активность – предельное количество газа, поглощаемое из атмосферы данной концентрации (при концентрации равной 100% статическая активность превращается в полную); 3) динамическую активность (зависящую от скорости адсорбции) – количество газа, поглощаемое данным слоем активированного угля из струи газовой смеси данной концентрации, при данной ее скорости, до момента «проскока» газа. Последнюю величину чаще выражают в минутах и называют «временем защитного действия». Хороший противогазовый активированный уголь должен иметь высокую динамическую активность и высокую статическую активность на единицу объема. На активность активированного угля влияют следующие факторы: 1) Постоянные, присущие данному сорту активированного угля: а) удельная поверхность (на единицу веса), б) объем капиллярного пространства на единицу веса (пористость), в) сечение капилляров (пор), г) величина зерен, д) химический характер поверхности, е) присутствие посторонних веществ в активированном угле 2) Переменные: а) природа адсорбируемых веществ, б) концентрация последних, в) агрегатное состояние среды (газ или жидкость), г) температура, д) давление, е) влажность активированного угля и ж) степень изношенности его (количество ранее поглощенных веществ). Полная активность активированного угля пропорциональна величине удельной поверхности. Активность на единицу объема растет пропорционально кажущейся плотности s. Скорость адсорбции пропорциональна полной активности и обратно пропорциональна кубу кажущейся плотности s угля и квадратному корню из молекулярного веса М адсорбируемого вещества (приближенно). Скорость адсорбции для различных активированных углей может колебаться в пределах от 1 до 400.

Классификация и применение. Активированные угли применяются в порошкообразном или зерненом виде: порошки – там, где скорость диффузии поглощаемого вещества очень мала (главн. обр. в жидких средах); зерненые угли – там, где скорость диффузии достаточна (газы) и где требуется поглощать большие количества веществ.

В последнем случае играет большую роль капиллярная конденсация сжиженных паров вещества в порах активированного угля. По промышленному применению все активированные угли делятся на следующие группы: 1) Конденсационные угли – обычно зерненые, твердые; они получаются активированием древесных углей, кокса, обугленного сахара, кокосовой скорлупы и т. п.

; применяются для улавливания углеводородов (бензол) из светильного газа и паров летучих растворителей (спирт, эфир, бензин) из воздуха; поглощенное вещество регенерируют из активированного угля нагреванием или обработкой перегретым паром.

2) Противогазовые угли – зерненые, твердые; получаются активацией углей, приготовляемых из различных пород дерева, скорлупы орехов и плодовых косточек, антрацита, прессованной сажи или угольной пыли и т. д.

Применяются для очищения воздуха от газообразных ядовитых примесей – в войсковых и промышленных противогазах, фильтрах-поглотителях для газоубежищ, приборах для дезодорации и очистки воздуха рабочих помещений и т. п. От конденсационных углей отличаются более высокой динамической активностью.

3) Медицинские угли – порошкообразные, применяются при некоторых заболеваниях кишечника. Активность определяется по поглощению метиленовой сини (органической краски) из водного раствора.

4) Обесцвечивающие угли – порошкообразные или мелкозернистые, мягкие; получаются из древесины, соломы, бурого угля, торфа, древесных экстрактов, целлюлозных щелоков, барды, патоки, крови, отбросов животного происхождения, нефти, сланцевых масел и др.; могут быть получены из углей (1), (2) и (5) путем обработки кислотами.

Применяются для обесцвечивания сахарных сиропов, растительных экстрактов, кислот и всевозможных растворов, для осветления вин, масел и т. д. Активность устанавливается в водных растворах. 5) Угли, адсорбирующие металлы – порошкообразные, мягкие. Получаются обугливанием дерева или сахара в присутствии щелочей.

Применяются для извлечения благородных металлов (золото, серебро, платина) из разбавленных растворов их солей. Металл при этом осаждается на активированные угли в свободном состоянии. 6) Катализирующие или контактные угли – порошкообразные или зерненые. Обычно тождественны с (4) или (2). Применяются как катализаторы в некоторых химических процессах: при получении фосгена из СО и Сl2, хлористого сульфурила из SO2 и Сl2, при окислении сероводорода в серу кислородом воздуха, и т. п. Если реакция ведется в газообразной среде, предпочитают зерненые угли, в жидкой среде – порошкообразные.

Теорий активности активированного угля существует несколько. По Чанею, в каждом угле имеются две модификации углерода – активная и неактивная. По Дебаю и Шереру, активный углерод есть аморфный графит, находящийся в состоянии тончайшего раздробления. О.

Руфф принимает существование особых активных «ненасыщенных» атомов углерода (коих имеется по одному на каждые 12 обыкновенных атомов С), которые и являются центрами притяжения для молекул адсорбируемого вещества.

Активирование, с этой точки зрения, состоит в удалении неактивной пленки, закрывающей активные атомы. По Гербсту, активность активированного угля обусловлена присутствием в поверхностном слое ненасыщенных молекул углерода, имеющих кольцеобразное строение (С3, С4, С5 и С6).

По Мекленбургу, активность угля есть свойство не вещества, но его структуры (пористость, строение поверхностного слоя и т. п.).

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 1 – 1927 г.

Источник: https://azbukametalla.ru/entsiklopediya/a/aktivirovannyj-ugol.html

ЭффектЛечения
Добавить комментарий